内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳的制作方法

文档序号:14933200发布日期:2018-07-13 18:43阅读:324来源:国知局

本实用新型属于涡轮增压内燃机技术领域,应用在涡轮叶片机械中,具体为径流式向心涡轮机的燃气进气导向壳体。



背景技术:

目前,废气涡轮增压器已成为狄赛尔内燃机的必备部件,对发动机输出功率的贡献率近70%。其中,涡轮机将发动机排气能量转化为叶片机械旋转功。提高涡轮机能量转化效率的技术之一是有叶燃气进气壳,即燃气进气壳将气流高效导向至喷嘴叶片进口处,喷嘴叶片将气流加速并按最佳气流角流出。在燃气进气壳为2个进气管口时,气流通道的位置有沿轴向和径向方向两种布置。为了充分利用喷嘴叶片的膨胀加速功能,燃气进气壳的2个进口都采用径向布置方式。一种技术是将2个气道沿同方向设计,每个气道对应喷嘴叶片整个圆周角的一半即180度,喷嘴叶片进口角具有相同的切向方向;另一种技术是2个气道反方向布置,每个气道对应喷嘴叶片的180度,但喷嘴叶片的进口角切向方向是相反的,喷嘴叶片出口角方向是相同的。

上述的2种燃气进气壳的缺点是明显的。2个气道沿同方向设计导致燃气进气壳外形尺寸过大,在安装空间有限的发动机上适用困难;其次,在喷嘴叶片进口圆周上的2个最小截面的舌口处,气流流场严重紊乱,降低喷嘴叶片的效率。2个气道沿反方向布置设计,虽在外形尺寸上有所减小,适合安装,但导致喷嘴叶片正、反方向放置喷嘴在同一零件上,且出口喉口直径不一致,在设计及工艺上成本高,且能量转化效率低,涡轮流量小,进一步提高涡轮机效率,达到同方向喷嘴叶片的水平不现实。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,该进气壳结构尺寸小,进气通道对喷嘴叶片360°进气,提高喷嘴叶片进口流场的均匀一致性。

为了解决所述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,包括涡轮和位于涡轮上的喷嘴叶片,涡轮的进气通道设有脉冲转换装置,脉冲转换装置包括加速管I、加速管II以及混合管,加速管I和加速管II并联的设置于混合管的前端,混合管的主体围绕喷嘴叶片成360°圆周分布,并且加速管I和加速管II之间设有改变气流方向的隔板。

本实用新型所述内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,混合管从与加速管I和加速管II相交处沿喷嘴叶片分布的方向逐渐变窄,混合管的最窄处与喷嘴叶片之间留有舌口。

本实用新型所述内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,加速管I进口和加速管II进口平行于水平面,加速管I、加速管II的主体向水平面偏斜,加速管I与加速管II之间的隔板也向水平面偏斜,并且隔板与加速管I、加速管II主体的偏斜方向相同。

本实用新型所述内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,沿从加速管I进口到加速管I喷口的方向,隔板的长度逐渐变小,厚度逐渐变大。

本实用新型所述内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,加速管I和加速管II为四方形,四条边的相交处设有圆形倒角。

本实用新型所述内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,混合管为四方形,四条边的相交处设有圆形倒角。

本实用新型的有益效果:1、燃气进气通道由2个变成1个,径向尺寸向中心收缩,需求安装空间缩小,所以避免了同方向布置2个气道而导致的外形尺寸太大问题;

2.进气通道对喷嘴叶片形成360度全进气,提高了喷嘴叶片进口流场的均匀一致性;

3. 因为燃气进气壳通道变成1个,避免反方向布置2个气道而引起的喷嘴叶片既有正向又有反向的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为图1的A-A截面图;

图3为图1的B-B截面图;

图4为图1的C-C截面图;

图中:1、加速管I进口,2、加速管II进口,3、加速管I,4、加速管II,5、加速管I喷口,6、加速管II喷口,7、混合管,8、舌口,9、喷嘴叶片,10、涡轮,11、壳体,12、隔板。

具体实施方式

下面结合附图和集体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示,一种内置脉冲转换机构的涡轮机燃气进气壳,包括壳体11、喷嘴叶片9以及涡轮10,壳体11与喷嘴叶片9之间形成进气通道,进气通道包括混合管7、加速管I3和加速管II4,混合管7、加速管I3和加速管II4构成脉冲转换装置,混合管7主体围绕喷嘴叶片9成360°圆周分布,加速管I进口1和加速管II进口2连接发动机排气管,加速管I喷口5和加速管II喷口6均连接至混合管7的进口,即加速管I3和加速管II4并联的设置于混合管的前端。加速管I3和加速管II4之间设有改变气流方向的隔板12。即本实施例中,燃气进气壳的进气通道的前端分为加速管I3和加速管II4,进气通道的主体为一个围绕喷嘴叶片360°分布的混合管7,将2个进气通道变成1个,径向尺寸向中心收缩,需求安装空间缩小,所以避免了同方向布置2个气道而导致的外形尺寸太大问题;进气通道对喷嘴叶片9形成360度全进气,提高了喷嘴叶片进口流场的均匀一致性;因为燃气进气壳通道变成1个,避免反方向布置2个气道而引起的喷嘴叶片既有正向又有反向的问题。

本实施例中,混合管7从与加速管I3和加速管II4相交处沿喷嘴叶片分布的方向逐渐变窄,混合管的最窄处与喷嘴叶片之间留有舌口8,舌口可以保证小截面的混合管的压力,避免混合管的最大及最小截面处气流干涉,有利于喷嘴叶片进口处流畅均匀稳定。

本实施例中,加速管I3进口和加速管II4进口平行于水平面,加速管I3、加速管II4的主体则向水平面偏斜,而且加速管I与加速管II之间的隔板12也向水平面偏斜,如此设计能够使气流在加速管内改变方向并加速。

如图2所示,为图1的A-A剖面图,即加速管进口处的剖面图。如图3所示,为图1的B-B剖面图,即加速管喷口处的剖面图。由图1和图2可知,加速管I3和加速管II4为四方形,并且四条边的相交处设有圆形倒角。隔板的长度逐渐变小,但其厚度逐渐变大。

如图4所示,为图1的C-C剖面图,即混合管进口处的剖面图,混合管为四方形,四条边的相交处设有圆形倒角,并且混合管与喷嘴叶片之间留有舌口。

本实用新型所述涡轮机燃气进气壳工作时,燃气从发动机排气管进入加速管I进口和加速管II进口,气流在加速管I3及加速管II4中,改变方向并加速,直到从加速管I喷口5和加速管II喷口6流出,两股气流受到脉冲波的作用在混合管7中进行交替引射、推进并混合,气流流入喷嘴叶片9,并吹动涡轮10旋转。

以上描述的仅是本实用新型的基本原理和优选实施例,本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和替换,属于本实用新型的保护范围。

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