螺旋机匣式压气机的制作方法

1.本公开涉及航空航天技术领域，具体涉及螺旋机匣式压气机技术。


背景技术：

2.常规风机与压气机，叶轮前端涡轮与湍流没有得到引导利用，叶轮次生斜流的引导利用尚不充分。


技术实现要素：

3.1.螺旋机匣式压气机
4.轴流叶轮压气存在次生斜流，自由混流叶轮压气存在次生斜流。见图1.
5.轴流压气叶轮、自由混流压气叶轮，被螺旋片分割的螺旋风道包围，由螺旋风道组成螺旋机匣结构。见图2.
6.压气叶轮的次生斜流输出，导入螺旋机匣的螺旋风道，构成螺旋风道内气体的加速动力。叶前近端涡流，经引流管导入螺旋机匣的螺旋风道内，使螺旋风道内的气体顺螺旋加速。影响压气叶轮进流量与气流冲角的叶前负面能量转变为正能量，使压气效率提高。
7.混流叶轮与混级叶轮出气段的螺旋风道采用圆弧形迎流面，螺旋风道斜迎流配合圆弧曲面迎流，螺旋风道获得宽泛的迎流包容角，使螺旋风道的流阻下降、风噪下降。见图3.
8.螺旋机匣式压气细分为：三级以下(包含三级)的螺旋机匣式压气统称为螺旋机匣式风机。三级以上称为螺旋机匣式压气机。
9.螺旋机匣式风机效率高，但风道结构复杂，主用于长时间运转的大功率风机。以螺旋机匣式混流双级风机为例：
10.一级混流叶轮由螺旋风道组成的螺旋机匣包围，以叶前近端随动式涡流为动力，通过引流管将叶前涡流或湍流导入进入螺旋风道内，使螺旋风道内的气体顺螺旋加速，影响叶轮进气与气流冲角的负面能量，转变为正能量。轴流叶片叶尖输出的次生斜流进入螺旋风道，使螺旋风道内气体获得加速动力。次生斜流的引导利用，叶前涡湍流的引导利用，使压气效率提高。
11.二级自由混流叶轮与一级自由混流叶轮为一体结构，由螺旋风道组成的螺旋机匣包围。一级自由混流的出气，进入螺旋风道，经侧偏出气口输出，形成迴转式级间导流。使二级自由混流叶轮进流的径向冲角稳定，稳定工作裕度扩大。见图4.
12.二级混流叶轮的出气进入螺旋风道，可整流为轴向输出或径向输出。
13.螺旋机匣式压气机
14.螺旋机匣式压气机的组合模式较多，以螺旋机匣式可变压缩比压气机为例：
15.一级自由混流叶轮与二级自由混流叶轮为连体结构，级间导流使用迴转式。三级轴流叶轮内侧通道为四级轴流、五级离心压气叶轮在二级自由混流叶轮的背端，五级离心叶轮与二级混流叶轮的出气共用螺旋机匣的螺旋风道，构成二五混级。
16.调整四级轴流的进气参数，四级轴流出气参数改变，五级离心叶轮出气参数改变，螺旋机匣的螺旋风道气压改变，风道出气参数改变，各级压气参数相应改变，构成螺旋机匣式可变压缩比压气机。见图5.
附图说明
17.图1是叶轮流场。图中1.轴流叶轮。2.混流叶轮。
18.图2是螺旋机匣结构。图中1.引流管。2.螺旋风道。3.叶轮。4.螺旋机匣壳体。
19.图3是曲面螺旋片。图中1.曲面螺旋片。
20.图4是螺旋机匣式双级混流风机。图中1.叶轮。2.引流管。3.螺旋风道。4.出风口。5.进风口。6.进风口螺旋风道。7.迴转式导流器。
21.图5是螺旋机匣式可变压缩比压气机。图中1.进气口。2.叶轮。3.迴转式导流器。4.螺旋风道。5.双通道导流栅。6.轴流叶轮。7.四级轴流叶轮进流罩。8.集气罩。9.喷射器调节阀。10.四级轴流通向壳外的进气管。11.螺旋机匣壳体。12.阵列喷管。13.一级混流叶轮段。14.级间导流圆切段。15.二级混流叶轮段。16.四级轴流叶轮。17.三级轴流叶轮。18.五级离心叶轮。
22.具体实施方法
23.图5是螺旋机匣式可变压缩比压气机。图中10的四级轴流进气口通过管路联通壳体外。图中8集气罩获取末级压缩气、经调节阀调节进入阵列喷管，调节压缩气喷射量，四级轴流的进气压力、进气量、气流冲角改变，四级轴流出气参数改变。使五级离心的进气参数改变，五级离心出气参数改变。由于二级与五级共用出气螺旋风道，五级出气参数改变影响二级，压气机参数相应改变。
24.四级轴流压力与五级离心叶轮的进流为逆流。


技术特征：
1.使用螺旋机匣、螺旋风道的正压风机。2.使用螺旋机匣、螺旋风道的负压风机。3.螺旋机匣式混级风机。4.螺旋机匣式可变压缩比风机。5.迴转式级间导流。6.螺旋机匣式压气机。7.螺旋机匣式可变压缩比压气机。

技术总结
本申请公开一种螺旋机匣式压气机。叶轮旋转压气，叶轮前后的涡流、湍流，轴流叶轮的次生斜流，混流叶轮的次生斜流，附面层引发的近端随动式涡流。使气流冲角漂移、稳定工作裕度缩窄、压气效率下降。螺旋机匣式压气机使用大包容角的螺旋风道，构成螺旋形机匣。将压气叶轮的次生斜流，引导利用。通过引流管，将叶前近端涡流导入螺旋风道，构成螺旋风道内气体的加速动力，影响进流量与气流冲角的叶前负面能量转变为正能量，使压气效率提高。通过迴转式级间导流，使稳定工作裕度扩大。螺旋机闸式压气，适用于高效风机与航空发动机的进气口压气机。用于高效风机与航空发动机的进气口压气机。用于高效风机与航空发动机的进气口压气机。


技术研发人员：赵渺
受保护的技术使用者：赵渺
技术研发日：2022.07.07
技术公布日：2023/9/11