流道11中均設(shè)有激波誘導(dǎo)塊12，該激波誘導(dǎo)塊12的前段設(shè)有用于產(chǎn)生斜激波的斜坡12a (參見圖3所示)，斜坡12a的后面為一平面12b，平面12b與斜坡12a相交處形成突變點(diǎn)，氣體流道11內(nèi)設(shè)有與激波誘導(dǎo)塊12相對應(yīng)的反射曲面11a，由斜坡12a產(chǎn)生的系列斜激波會在突變點(diǎn)處突變?yōu)檎げā?br>[0026]如圖2所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子I被驅(qū)動電機(jī)帶動以40000?50000轉(zhuǎn)/分鐘沿逆時針方向高速旋轉(zhuǎn)時，在氣體流道11進(jìn)氣口處的線速度會超過音速，其周圍的氣體會被收到氣體流道11的進(jìn)氣口，因此在氣體流道11的進(jìn)氣口處會形成超音速氣流，該超音速氣流在斜坡12a前端產(chǎn)生斜激波(超音速氣流經(jīng)過尖銳物體會形成激波)，并經(jīng)過反射曲面Ila和斜坡12a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Ila前沿形成的斜激波達(dá)到激波誘導(dǎo)塊12的突變點(diǎn)后，受上述正激波的干擾被反射到反射曲面Ila上并被反射回激波誘導(dǎo)塊12的平面12b上，在正激波的附近形成一道激波墻。
[0027]具體地，如圖3和圖4所示，本實(shí)施例中的平面12b與反射點(diǎn)在反射曲面Ila上的法線相垂直，該反射點(diǎn)是指將斜坡12a產(chǎn)生的斜激波反射到平面12b上的反射點(diǎn)，使斜激波被反射到平面12b上時，以基本垂直的角度到達(dá)平面12b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；在本實(shí)施例中，斜坡12a與平面12b之間的夾角為5° ;氣體流道11中相對地設(shè)有兩組反射曲面11a，激波誘導(dǎo)塊12設(shè)于氣體流道11的中間，且激波誘導(dǎo)塊12上與上述兩組反射曲面Ila相對應(yīng)地設(shè)有兩組斜坡12a和兩組平面12b，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)更高的單級壓比。如圖3和圖4所示，氣體流道11進(jìn)氣口處的超音速氣流在5°的斜坡12a前端產(chǎn)生斜激波，該斜激波到達(dá)反射曲面Ila形成反射波，反射波經(jīng)斜坡12a再次反射到反射曲面11a，經(jīng)過7次反射后達(dá)到平面12b上，反射波在平面12b處被駐留，斜激波匯集成正激波，其他斜激波達(dá)到該正激波處被反射到反射曲面Ila上并被反射回激波誘導(dǎo)塊12的平面12b段上，如此反復(fù)也被駐留在正激波附近，形成一道激波墻；超音速氣流通過激波墻被降低流速，同時提升壓力和溫度，經(jīng)過激波墻提升壓力的高壓高速氣流由氣體流道11的出氣口進(jìn)入葉片擴(kuò)壓器2，經(jīng)過葉片擴(kuò)壓器2的氣流被進(jìn)一步提升壓力和降低流速后流入增壓蝸殼3，氣體在口徑逐漸增大的增壓蝸殼3中壓力得到繼續(xù)提升并且速度繼續(xù)降低，壓力和速度都達(dá)到用戶使用要求的氣體被冷卻后就可以供用戶使用。
[0028]本實(shí)用新型的一種激波壓縮機(jī)，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)動部件少，運(yùn)行更加穩(wěn)定。
[0029]以上示意性地對本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激波壓縮機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子(I)、葉片擴(kuò)壓器(2)和增壓蝸殼(3)，所述的旋轉(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)，其特征在于:所述的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子(I)的邊緣設(shè)有若干氣體流道(11)，每個所述的氣體流道(11)中均設(shè)有激波誘導(dǎo)塊(12)，所述的激波誘導(dǎo)塊(12)的前段設(shè)有用于產(chǎn)生斜激波的斜坡(12a)，所述的斜坡(12a)的后面為一平面(12b)，所述的平面(12b)與斜坡(12a)相交處形成突變點(diǎn)，所述的氣體流道(11)內(nèi)設(shè)有與激波誘導(dǎo)塊(12)相對應(yīng)的反射曲面(Ila);所述的旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子(I)高速旋轉(zhuǎn)，在氣體流道(11)進(jìn)氣口處形成超音速氣流，該超音速氣流在斜坡(12a)前端產(chǎn)生斜激波，并經(jīng)過反射曲面(Ila)和斜坡(12a)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(Ila)前沿形成的斜激波達(dá)到激波誘導(dǎo)塊(12)的突變點(diǎn)后，受上述正激波的干擾被反射到反射曲面(Ila)上并被反射回激波誘導(dǎo)塊(12)的平面(12b)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(2)和增壓蝸殼(3)中被進(jìn)一步提升壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激波壓縮機(jī)，其特征在于:所述的平面(12b)與將斜坡(12a)產(chǎn)生的斜激波反射到平面(12b)上的反射點(diǎn)在反射曲面(Ila)上的法線相垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激波壓縮機(jī)，其特征在于:所述的斜坡(12a)與平面(12b)之間的夾角為5°。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種激波壓縮機(jī)，其特征在于:所述的氣體流道(11)中相對地設(shè)有兩組反射曲面(11a)，所述的激波誘導(dǎo)塊(12)設(shè)于氣體流道(11)的中間，且激波誘導(dǎo)塊(12)上與上述兩組反射曲面(Ila)相對應(yīng)地設(shè)有兩組斜坡(12a)和兩組平面(12b)ο
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種激波壓縮機(jī)，屬于空氣壓縮技術(shù)領(lǐng)域。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，旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子的邊緣設(shè)有若干氣體流道，每個氣體流道中均設(shè)有激波誘導(dǎo)塊，激波誘導(dǎo)塊的前段設(shè)有斜坡，斜坡的后面為一平面，氣體流道內(nèi)設(shè)有與激波誘導(dǎo)塊相對應(yīng)的反射曲面；旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)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受上述正激波的干擾，在正激波的附近形成激波墻。本實(shí)用新型利用激波墻使氣體壓力提升、氣流速度降低，從而提高壓縮效率，實(shí)現(xiàn)高壓縮比；旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便。
【IPC分類】F04D21/00, F04D29/44
【公開號】CN204827961
【申請?zhí)枴緾N201520414449
【發(fā)明人】涂道明
【申請人】常州協(xié)發(fā)機(jī)械制造有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月16日