一種激波壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種壓縮機(jī)，更具體地說，涉及一種利用激波特性來提高氣體壓力的壓縮機(jī)，可稱之為激波壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的壓縮機(jī)通常通過工作容積的體積變化來提高壓力，也有通過提高速度通過動(dòng)能勢能的轉(zhuǎn)化來提高壓力。傳統(tǒng)的壓縮機(jī)運(yùn)行效率較低，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)元件多，維護(hù)成本高。
[0003]目前，已經(jīng)出現(xiàn)了一些新型的壓縮機(jī)，這些壓縮機(jī)利用激波原理實(shí)現(xiàn)空氣壓縮，一般被稱為超音速壓縮機(jī)或激波壓縮機(jī)，相對(duì)于傳統(tǒng)的壓縮機(jī)而言，激波壓縮機(jī)運(yùn)行效率更高，在單級(jí)壓比要求較高的條件下激波壓縮機(jī)有其無法比擬的優(yōu)越性。但是，對(duì)于激波壓縮機(jī)而言，仍然存在一些技術(shù)問題，例如，如何利用更好的技術(shù)方案來提高壓縮機(jī)的運(yùn)行能力和壓縮效率。一般認(rèn)為，在壓縮機(jī)擴(kuò)壓器中的有效位置提供正激波及控制超音速氣流在進(jìn)入擴(kuò)壓器時(shí)的損失最小化，可以提高激波壓縮機(jī)的運(yùn)行能力和壓縮效率，更加有效地實(shí)現(xiàn)高壓縮比?，F(xiàn)有技術(shù)中已有多種激波壓縮機(jī)的設(shè)想和設(shè)計(jì)，但大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，都沒有實(shí)現(xiàn)激波壓縮機(jī)運(yùn)行能力和壓縮效率的顯著提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有激波壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行能力和壓縮效率還有待進(jìn)一步提高的不足，提供一種激波壓縮機(jī)，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，利用具有激波誘導(dǎo)塊的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)激波墻的產(chǎn)生，使超音速氣流通過激波墻后被迅速提高壓力和溫度，氣流速度大幅降低，從而提高壓縮效率，并經(jīng)過擴(kuò)壓器和蝸殼進(jìn)一步降低流速和提升壓力，實(shí)現(xiàn)高壓縮比；并且，旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便，壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件少，運(yùn)行更加穩(wěn)定。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0008]本實(shí)用新型的一種激波壓縮機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子、葉片擴(kuò)壓器和增壓蝸殼，所述的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子和葉片擴(kuò)壓器均設(shè)于增壓蝸殼內(nèi)，所述的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子的邊緣設(shè)有若干氣體流道，每個(gè)所述的氣體流道中均設(shè)有激波誘導(dǎo)塊，所述的激波誘導(dǎo)塊的前段設(shè)有用于產(chǎn)生斜激波的斜坡，所述的斜坡的后面為一平面，所述的平面與斜坡相交處形成突變點(diǎn)，所述的氣體流道內(nèi)設(shè)有與激波誘導(dǎo)塊相對(duì)應(yīng)的反射曲面；所述的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在氣體流道進(jìn)氣口處形成超音速氣流，該超音速氣流在斜坡前端產(chǎn)生斜激波，并經(jīng)過反射曲面和斜坡的多次反射后到達(dá)突變點(diǎn)形成一道正激波；超音速氣流經(jīng)過反射曲面前沿形成的斜激波達(dá)到激波誘導(dǎo)塊的突變點(diǎn)后，受上述正激波的干擾被反射到反射曲面上并被反射回激波誘導(dǎo)塊的平面上，在正激波的附近形成激波墻；經(jīng)過激波墻提升壓力的氣流進(jìn)入葉片擴(kuò)壓器和增壓蝸殼中被進(jìn)一步提升壓力。
[0009]更進(jìn)一步地，所述的平面與將斜坡產(chǎn)生的斜激波反射到平面上的反射點(diǎn)在反射曲面上的法線相垂直。
[0010]更進(jìn)一步地，所述的斜坡與平面之間的夾角為5°。
[0011]更進(jìn)一步地，所述的氣體流道中相對(duì)地設(shè)有兩組反射曲面，所述的激波誘導(dǎo)塊設(shè)于氣體流道的中間，且激波誘導(dǎo)塊上與上述兩組反射曲面相對(duì)應(yīng)地設(shè)有兩組斜坡和兩組平面。
[0012]3.有益效果
[0013]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0014](I)本實(shí)用新型的一種激波壓縮機(jī)，其旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子的邊緣設(shè)有若干氣體流道，每個(gè)氣體流道中均設(shè)有激波誘導(dǎo)塊，激波誘導(dǎo)塊的前段設(shè)有用于產(chǎn)生斜激波的斜坡，斜坡的后面為一平面，平面與斜坡相交處形成突變點(diǎn)，氣體流道內(nèi)設(shè)有與激波誘導(dǎo)塊相對(duì)應(yīng)的反射曲面；旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在氣體流道進(jìn)氣口處形成超音速氣流，該超音速氣流在斜坡前端產(chǎn)生斜激波，并經(jīng)過反射曲面和斜坡的多次反射后到達(dá)突變點(diǎn)形成一道正激波；超音速氣流經(jīng)過反射曲面前沿形成的斜激波達(dá)到激波誘導(dǎo)塊的突變點(diǎn)后，受上述正激波的干擾被反射到反射曲面上并被反射回激波誘導(dǎo)塊的平面上，在正激波的附近形成激波墻；經(jīng)過激波墻提升壓力的氣流進(jìn)入葉片擴(kuò)壓器和增壓蝸殼中被進(jìn)一步提升壓力；利用具有激波誘導(dǎo)塊的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)激波墻的產(chǎn)生，使超音速氣流通過激波墻后被迅速提高壓力和溫度，氣流速度大幅降低，從而提高壓縮效率，并經(jīng)過擴(kuò)壓器和蝸殼進(jìn)一步降低流速和提升壓力，實(shí)現(xiàn)高壓縮比；并且，旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便，壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件少，運(yùn)"?丁更加穩(wěn)定；
[0015](2)本實(shí)用新型的一種激波壓縮機(jī)，其平面與將斜坡產(chǎn)生的斜激波反射到平面上的反射點(diǎn)在反射曲面上的法線相垂直，使斜激波被反射到平面上時(shí)，以基本垂直的角度到達(dá)平面上，形成與超音速氣流來流方向相垂直的正激波，使氣流在此駐留，從而降低氣流速度，提高氣流壓力，壓縮效率得到大幅提高；
[0016](3)本實(shí)用新型的一種激波壓縮機(jī)，其氣體流道中相對(duì)地設(shè)有兩組反射曲面，激波誘導(dǎo)塊設(shè)于氣體流道的中間，且激波誘導(dǎo)塊上與上述兩組反射曲面相對(duì)應(yīng)地設(shè)有兩組斜坡和兩組平面，斜坡與平面之間的夾角為5°，通過兩組激波墻實(shí)現(xiàn)氣體壓力的迅速提高，保證了足夠氣體量的情況下，氣體壓縮效率更高，實(shí)現(xiàn)更高的單級(jí)壓比。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的一種激波壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型中的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子的工作原理圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型中的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子的氣體流道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型中的激波誘導(dǎo)塊形成激波墻的原理示意圖。
[0021 ] 不意圖中的標(biāo)號(hào)說明:
[0022]1、旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子；11、氣體流道；11a、反射曲面；12、激波誘導(dǎo)塊；12a、斜坡；12b、平面；2、葉片擴(kuò)壓器；3、增壓蝸殼。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0024]實(shí)施例
[0025]結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例的一種激波壓縮機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子1、葉片擴(kuò)壓器2和增壓蝸殼3，旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子I安裝于回轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子I和葉片擴(kuò)壓器2均設(shè)于增壓蝸殼3內(nèi)，旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子I的邊緣設(shè)有若干氣體流道11，在本實(shí)施例中，若干氣體流11均勻分布于旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子I的邊緣上，使旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子I的重心位于旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子I的軸線上，使運(yùn)行更加穩(wěn)定；每個(gè)氣體