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一種具有擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:11045272閱讀:920來源:國知局
一種具有擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片結(jié)構(gòu)的制造方法與工藝

本實用新型涉及渦輪增壓領(lǐng)域中的噴嘴環(huán)葉片,具體涉及一種具有擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片結(jié)構(gòu)。



背景技術(shù):

渦輪增壓是增壓發(fā)動機中最常見的增壓系統(tǒng)之一,渦輪增壓利用廢氣驅(qū)動,在相同的單位時間里,能夠把更多的空氣或空氣與燃油的混合氣強制擠入氣缸進行燃燒,因此能在相同的氣缸容量下產(chǎn)生較自然進氣發(fā)動機更大的動力輸出。

可調(diào)噴嘴渦輪增壓器,是渦輪增壓器的一種,在該系列的渦輪增壓器中,通過對噴嘴環(huán)葉片開啟角度的調(diào)整,達到調(diào)整渦輪工作狀態(tài)的目的,使增壓器滿足發(fā)動機要求。這類可調(diào)增壓器的工作過程中,在噴嘴環(huán)葉片開度較小時,兩片噴嘴環(huán)葉片之間的流道變得較小,渦前壓力增加,氣流流經(jīng)噴嘴環(huán)葉片速度增加,當(dāng)渦前壓力到一定值時,流進噴嘴環(huán)葉片的氣流速度會過大而產(chǎn)生激波,激波前后氣體溫度,壓力等急劇變化,對渦輪葉片的氣動壓力急劇變化,在一定轉(zhuǎn)速時,使得渦輪葉片共振,振動應(yīng)力增大,渦輪葉片斷裂,增壓器發(fā)生故障。

針對以上問題,本實用新型進行了研究,提供了一種具有擾流結(jié)構(gòu)的葉片結(jié)構(gòu),達到了較好的效果。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)不足,本實用新型提供了一種具有擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,能夠使速度過快的氣流產(chǎn)生擾動,減少或消除激波,減少振動應(yīng)力。

為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型通過下述技術(shù)方案得以解決。

一種具有擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片結(jié)構(gòu),包括轉(zhuǎn)軸和設(shè)于該轉(zhuǎn)軸上的葉片主體,所述葉片主體上設(shè)有擾流結(jié)構(gòu),該擾流結(jié)構(gòu)用于減少或消除氣流通過噴嘴環(huán)葉片時產(chǎn)生的激波。

現(xiàn)有技術(shù)中的噴嘴環(huán)葉片一般具有流線型的結(jié)構(gòu),表面光滑,渦輪箱增壓器通過改變噴嘴環(huán)葉片的開度調(diào)節(jié)進氣以滿足發(fā)動機匹配要求,當(dāng)噴嘴環(huán)葉片開度較小時,兩片噴嘴環(huán)葉片之間的流道變得較小,氣流速度增加,此時氣流會產(chǎn)生激波,激波前后氣體溫度、壓力等急劇變化,對渦輪葉片的氣動壓力急劇變化,在一定轉(zhuǎn)速時,使得渦輪葉片共振,振動應(yīng)力增大,渦輪葉片斷裂,增壓器發(fā)生故障。

本實用新型中在葉片主體上設(shè)有擾流結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)伸入到急速氣流中,使氣流發(fā)生擾動,擾動后的氣流能夠顯著減少甚至完全消除激波,減小渦輪葉片的氣動壓力,共振時振動應(yīng)力也相對減小,提高渦輪葉片高周疲勞壽命。

作為優(yōu)選,所述擾流結(jié)構(gòu)設(shè)于葉片主體的尾端側(cè)部上,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,擾流效果更高。

作為優(yōu)選,所述擾流結(jié)構(gòu)為錐狀凸出部、片狀凸出部、柱狀凸出部中的一種或多個的組合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:提供了一種具有擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)能夠擾動急速氣流,減少或消除急速氣流引起的激波,減小渦輪葉片的氣動壓力,共振時振動應(yīng)力也相對減小,提高渦輪葉片高周疲勞壽命。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中噴嘴環(huán)葉片的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型中噴嘴環(huán)葉片的俯視圖。

圖3為圖2中A區(qū)域的放大圖。

圖4為本實用新型中噴嘴環(huán)葉片的正視圖。

圖5為擾流結(jié)構(gòu)為片狀凸出部的噴嘴環(huán)葉片示意圖。

圖6為擾流結(jié)構(gòu)為柱狀凸出部的噴嘴環(huán)葉片示意圖。

圖7為設(shè)有多個擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式,對本實用新型作進一步描述。

見圖1,圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的噴嘴環(huán)葉片的安裝結(jié)構(gòu)示意圖,噴嘴環(huán)葉片一般具有流線型的結(jié)構(gòu),表面光滑,渦輪箱增壓器通過改變噴嘴環(huán)葉片的開度調(diào)節(jié)進氣以滿足發(fā)動機匹配要求,當(dāng)噴嘴環(huán)葉片開度較小時,兩片噴嘴環(huán)葉片之間的流道變得較小,氣流速度增加,此時氣流會產(chǎn)生激波,激波前后氣體溫度、壓力等急劇變化,對渦輪葉片的氣動壓力急劇變化,在一定轉(zhuǎn)速時,使得渦輪葉片共振,振動應(yīng)力增大,渦輪葉片斷裂,增壓器發(fā)生故障。

申請人為了解決上述問題,申請人從超音速戰(zhàn)斗機中受到啟發(fā):根據(jù)跨音速飛行的阻力特點,超音速戰(zhàn)斗機的安裝機翼部位的機身截面適當(dāng)縮小,形成蜂腰機身,其次它的機頭往往做得很尖,在頭部用空速管作為激波桿,遠遠地伸出在迎面氣流之中。激波桿有助于削弱激波的強度,減小波阻。因此申請人想到了在噴嘴環(huán)葉片上設(shè)置類似激波桿的擾流結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案。

見圖2至圖7所示,一種具有擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片結(jié)構(gòu),包括轉(zhuǎn)軸2和設(shè)于該轉(zhuǎn)軸2上的葉片主體1,所述葉片主體1上設(shè)有擾流結(jié)構(gòu),該擾流結(jié)構(gòu)用于減少或消除氣流通過噴嘴環(huán)葉片時產(chǎn)生的激波。

本實施方式中,所述擾流結(jié)構(gòu)設(shè)于葉片主體1的尾端側(cè)部上,所述擾流結(jié)構(gòu)為錐狀凸出部31(圖4)、片狀凸出部32(圖5)、柱狀凸出部33(圖6)中的一種或多個的組合。圖7所示為本實用新型中一種設(shè)有多個擾流結(jié)構(gòu)的噴嘴環(huán)葉片的示意圖,該結(jié)構(gòu)中若干個錐狀凸出部并排設(shè)置在葉片主體1的尾端側(cè)部上,也具有很好的擾流效果。

以上所述,本實用新型中在葉片主體1上設(shè)有向外凸出的擾流結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)伸入到急速氣流中,使氣流發(fā)生擾動,擾動后的氣流能夠顯著減少甚至完全消除激波,減小渦輪葉片的氣動壓力,共振時振動應(yīng)力也相對減小,提高渦輪葉片高周疲勞壽命。

本實用新型的保護范圍包括但不限于以上實施方式,本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn),任何對本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進均落入本實用新型的保護范圍。

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