專利名稱：離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高離心式壓氣機(jī)喘振裕度，擴(kuò)大渦輪增壓器匹配工況范圍的內(nèi)循環(huán)裝置，具體地說是一種離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
目前，為滿足柴油機(jī)降低排放和單缸功率密度增大等要求，使得渦輪增壓器必須滿足在全工況范圍內(nèi)匹配效率最佳，這也必將使渦輪增壓器靠近喘振線運行，這樣也就限制了渦輪增壓器的匹配工況的范圍。單一地使用傳統(tǒng)設(shè)計來調(diào)整渦輪增壓器的壓氣機(jī)性能曲線，已不能滿足寬泛的匹配工況和喘振裕度的要求。因此，設(shè)計一種在既有葉輪設(shè)計的基礎(chǔ)上，提高離心式壓氣機(jī)喘振裕度，擴(kuò)大渦輪增壓器匹配工況范圍的裝置成為現(xiàn)階段亟待解決問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置。本發(fā)明主要通過增設(shè)回流體形成氣體流道，從而起到提高喘振裕度的效果。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下一種離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，包括固定在葉輪外側(cè)的葉輪罩殼和與所述葉輪罩殼前端固定的進(jìn)氣彎管，其特征在于在所述葉輪罩殼和所述進(jìn)氣彎管所構(gòu)成的內(nèi)壁上設(shè)有回流體，所述回流體與所述內(nèi)壁之間形成有可供氣體流通、提高喘振裕度的流道，所述流道的兩端分別與所述內(nèi)壁形成開口和喉口。優(yōu)選地，所述喉口的中心位置與所述葉輪的進(jìn)氣喉口中心位置沿子午流道平齊；所述開口設(shè)置在所述葉輪的前端，所述開口的中心位置距所述葉輪前端的垂直距離為0. 125-0. 25倍葉輪直徑。優(yōu)選地，所述喉口的面積為所述葉輪喉口面積的0. 4%-1. 2%。優(yōu)選地，所述開口的面積為所述喉口面積的2-3倍。優(yōu)選地，所述流道為光滑的、流道面積單調(diào)變化且無突變的流道。較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要在現(xiàn)有的離心式壓氣機(jī)的葉輪罩殼與葉輪結(jié)構(gòu)之間增設(shè)回流體結(jié)構(gòu)，回流體與內(nèi)壁之間形成流道，從而形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；本發(fā)明的回流體結(jié)構(gòu)可僅設(shè)置在葉輪罩殼上，只要滿足流道開口和喉口的位置要求即可，也可同時跨越進(jìn)氣彎管和葉輪罩殼設(shè)置在其內(nèi)壁上，只要滿足流道光滑過度，流道開口和喉口位置要求即可。當(dāng)葉輪的流動即將發(fā)生分離時，葉輪前壓力降低，壓力差會通過流道喉口將已吸入的氣體回流至葉輪前端，來推遲喘振的發(fā)生；當(dāng)葉輪的流動即將阻塞時，氣流將通過流道開口補(bǔ)充進(jìn)氣，從而加大了阻塞流量。通過以上方式，擴(kuò)大了渦輪增壓器的匹配工況范圍。其中，流道的開口至喉口的流道設(shè)計要保證光滑過渡，面積單調(diào)變化且無突變，從而達(dá)到氣流無阻力的流通。本發(fā)明可大幅度提壓氣機(jī)喘振裕度，氣體流量范圍增大約14%左右。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、回流體2、葉輪罩殼3、葉輪4、進(jìn)氣彎管5、流道51、開口 52、喉口
具體實施例方式如圖1所示，一種離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，包括固定在葉輪3外側(cè)的葉輪罩殼2和與所述葉輪罩殼2前端固定的進(jìn)氣彎管4，在所述葉輪罩殼2和所述進(jìn)氣彎管4所構(gòu)成的內(nèi)壁上設(shè)有回流體1，所述回流體I與所述內(nèi)壁之間形成有可供氣體流通、提高喘振裕度的流道5，所述流道5的兩端分別與所述內(nèi)壁形成開口 51和喉口 52。所述喉口 52的中心位置與所述葉輪3的進(jìn)氣喉口中心位置沿子午流道平齊；所述開口 51設(shè)置在所述葉輪3的前端，所述開口 51的中心位置距所述葉輪3前端的垂直距離為0. 125-0. 25倍葉輪直徑。所述喉口 52的面積為所述葉輪3喉口面積的0. 4%-1. 2%。所述開口 51的面積為所述喉口 52面積的2-3倍。所述流道5為光滑的、流道面積單調(diào)變化且無突變的流道。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，包括固定在葉輪(3)外側(cè)的葉輪罩殼(2)和與所述葉輪罩殼(2)前端固定的進(jìn)氣彎管(4)，其特征在于在所述葉輪罩殼(2)和所述進(jìn)氣彎管(4)所構(gòu)成的內(nèi)壁上設(shè)有回流體(I),所述回流體(I)與所述內(nèi)壁之間形成有可供氣體流通、提高喘振裕度的流道(5)，所述流道(5)的兩端分別與所述內(nèi)壁形成開口(51)和喉口(52)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，其特征在于所述喉口(52)的中心位置與所述葉輪(3)的進(jìn)氣喉口中心位置沿子午流道平齊；所述開口(51)設(shè)置在所述葉輪(3)的前端，所述開口(51)的中心位置距所述葉輪(3)前端的垂直距離為0. 125-0. 25倍葉輪直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，其特征在于所述喉口(52)的面積為所述葉輪(3)喉口面積的0. 4%-1. 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，其特征在于所述開口(51)的面積為所述喉口(52)面積的2-3倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，其特征在于所述流道(5)為光滑的、流道面積單調(diào)變化且無突變的流道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離心式壓氣機(jī)內(nèi)循環(huán)裝置，包括固定在葉輪外側(cè)的葉輪罩殼和與所述葉輪罩殼前端固定的進(jìn)氣彎管，其特征在于在所述葉輪罩殼和所述進(jìn)氣彎管所構(gòu)成的內(nèi)壁上設(shè)有回流體，所述回流體與所述內(nèi)壁之間形成有可供氣體流通、提高喘振裕度的流道，所述流道的兩端分別與所述內(nèi)壁形成開口和喉口。本發(fā)明所述開口至喉口的流道設(shè)計要保證光滑過渡，面積單調(diào)變化且無突變。本發(fā)明的設(shè)計對離心式壓氣機(jī)使用效率影響較小，可大幅度提高壓氣機(jī)的喘振裕度，使氣體流量范圍增大約14%左右。
文檔編號F04D29/28GK102996507SQ201210563680
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者張博, 么克東, 高博 申請人:中國北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司