为意指曲线中曲线与其切线相交处的点。此外，轮叶10的轮廓应被理解为意指叶轮10的截面，即，轮叶10的位于与轮叶10的拱背13和拱腹14大致垂直的平面中的截面。最后，轮廓的“弧线15”与包括与轮叶10的拱背13和拱腹14等距的所有点的虚线对应，而“弦”16与将前缘11和后缘12作为其端部的线段对应。
[0034]拐点I1、12 一起界定聚集区域和扩散区域，其中，聚集区域包括轮叶10的在第一拐点II的上游延伸的部分，扩散区域包括轮叶10的在拐点12的下游延伸的部分。
[0035]优选地，为了使扩散器5的稳定性和扩散器5的出口处的静压力最优化，拐点I1、12位于弦16的10%与90%之间，优选地，位于弦16的30%与70%之间。例如，第一拐点II能够位于弦16的35%与55%之间，而第二拐点12位于弦16的55%与65%之间。拐点
11、12能够被特别地布置成关于弦16的中心对称。
[0036]作为变型，轮叶10的轮廓能够包括另外的拐点I1、12。
[0037]因而，弧线15在前缘11与后缘12之间依次具有至少第一凹状部、与第一凹状部不同的第二凹状部、另外还具有第三凹状部。当拐点I1、12关于弦16的中心对称时，第二凹状部于是在轮叶10中居中。
[0038]根据一个实施方式，拱腹壁14和拱背壁13大体上遵循弧线15的曲线，因此具有许多拐点I1、12。
[0039]在图2和图3中示出的实施方式中，拱腹壁14和拱背壁13因而包括两个拐点I1、
12。拱腹壁14在前缘11与第一拐点之间包括凸出部分14a，另外在两个拐点I1、12之间包括凹入部分14b，另外在第二拐点与后缘12之间包括凸出部分14c。拱背壁13就其本身而言在前缘11与第一拐点之间包括凹入部分13a，另外在两个拐点11、12之间包括凸出部分13b，另外在第二拐点与后缘12之间包括凹入部分13c。
[0040]此外，弧线15在拱腹壁14与弦16之间延伸。换言之，在前缘11与后缘12之间的所有点处，弧线15和拱腹壁14延伸远离弦16。另外，拱背壁13的凹入区域与弦16交叉并且因此被发现为至少部分地在弧线15的与所述弦16的相同的侧上。
[0041]由于通过弧线15的两个拐点I1、12而产生的这种构造，前缘11和后缘12相对于常规的扩散器5中通常遇到的气流沿大致相同的方向定向，这使得能够保持喉部的截面，即，两个邻接的轮叶10之间的流体进入截面。这样，扩散器5的稳定性得以保持，同时还改进了气流的扩散。
[0042]冲角α (冲角α与弧线15在前缘11处的切线与弦16之间的角度对应)能够与常规的轮叶10的冲角大致相同。例如，冲角α能够介于大约0°与大约45°之间。这样，能够大体上保持常规的扩散器5的轮叶10的在轮叶10的聚集区域中的形状，这使得能够保持流动的稳定性。此外，第二拐点12的存在使得能够改变轮叶10的在轮叶10的扩散区域中的形状以增大扩散器5的效能，而由此不会改变聚集区域的形状。实际上，目前能够独立于聚集区域的形状而增大后缘12处的弧线15与弦16之间的角度，这使得能够更有力地矫直气流并且由此在恒温下增大扩散器5的出口处的静压力和总压力速率，并且因此使得能够提高扩散器5的各向同性效率，同时仍保持压缩机2的喘振裕度以及因而稳定性。
[0043]如前所述，轮叶10的轮廓的弧线15包括至少两个拐点I1、12。优选地，拐点I1、12的个数能够为偶数以便保持前缘11和后缘12相对于气流动的大致取向并且因此以便保持喉部处的截面。此外，根据一个实施方式，相应的弧线15在此在拱腹壁14与弦16之间延伸，使得弧线15和拱腹壁14在前缘11与后缘12之间的每个点处延伸远离弦16，并且拱背壁13的凹入区域与弦16交叉。
【主权项】
1.一种用于发动机(1)的径流式或混流式压缩机(2)的扩散器(5)的轮叶(10)，所述轮叶(10)包括前缘(11)、后缘(12)、拱背侧壁(13)和拱腹侧壁(14)，其中，所述前缘(11)面向气流定位，所述后缘(12)与所述前缘(11)相反，所述拱背侧壁(13)和所述拱腹侧壁(14)将所述前缘(11)连接至所述后缘(12)， 所述轮叶(10)包括具有弧线(15)的轮廓，所述弧线(15)在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间具有至少两个拐点(I1、12)， 所述轮叶的特征在于，所述拱腹壁(14)的曲线和所述拱背壁(13)的曲线大体上遵循所述弧线(15)的曲线，使得: -所述拱腹壁(14)在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间包括至少两个凸出部分(14a、14c)，所述至少两个凸出部分(14a、14c)由凹入部分(14b)分隔开，以及 -所述拱背壁(13)在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间包括至少两个凹入部分(13a、13c)，所述至少两个凹入部分(13a、13c)由凸出部分(13b)分隔开， 所述轮廓限定在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间延伸的弦(16)，并且所述拱腹壁(14)的凸出部分(14a、14c)和所述拱背壁(13)的凹入部分(13a、13c)至少部分地在所述弦(16)的相同侧上延伸。2.根据权利要求1所述的轮叶(10)，其中，所述轮廓限定在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间延伸的弦(16)，并且在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间的每个点处，所述弦(16)远离所述弧线(15)定位。3.根据权利要求1或2中的一项所述的轮叶(10)，其中，所述轮廓限定在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间延伸的弦(16)，并且所述拐点(11、12)位于所述弦(16)的10%与90%之间。4.根据权利要求3所述的轮叶(10)，其中，所述拐点中的第一拐点(II)位于所述弦(16)的35%与55%之间，并且所述拐点中的第二拐点(12)位于所述弦(16)的55%与65%之间。5.根据权利要求1至4中的一项所述的轮叶(10)，包括介于大约0°与大约45°之间的冲角(α )。6.—种发动机(1)的径流式或混流式压缩机的扩散器(5)，包括至少一个根据权利要求1至5中的一项所述的轮叶(10)。7.—种发动机(1)的径流式或混流式压缩机(2)，包括根据权利要求6所述的扩散器(5)。8.一种发动机(1)，所述发动机(1)包括根据权利要求7所述的径流式或混流式压缩机⑵。
【专利摘要】本发明涉及用于发动机(1)的径流式或混流式压缩机(2)的扩散器(5)的轮叶(10)，所述轮叶包括前缘(11)、后缘(12)、上侧表面壁(13)和下侧表面壁(14)，所述前缘面向气流布置，所述后缘与所述前缘(11)相对，所述上侧表面壁和所述下侧表面壁将所述前缘(11)连接至所述后缘(12)，并且所述轮叶包括具有弧线(15)的轮廓，所述弧线在所述前缘(11)与所述后缘(12)之间具有至少两个拐点(I1，I2)。本发明还涉及一种相应的径向扩散器(2)。
【IPC分类】F04D29/44
【公开号】CN105247223
【申请号】CN201480030172
【发明人】劳伦特·塔尔诺夫斯基, 尼古拉斯·布洛特
【申请人】涡轮梅坎公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年3月25日
【公告号】CA2908081A1, EP2978977A1, US20160053774, WO2014154997A1