一种压气机的叶轮、压气机和涡轮增压器的制作方法

本发明涉及发动机，特别涉及一种压气机的叶轮、压气机和涡轮增压器。

背景技术：

1、涡轮增压器主要包括压气机和涡轮两部分，其中，压气机主要包括压气机叶轮、扩压器和压气机壳。

2、压气机叶轮包括轮毂和沿轮毂的周向布置的大叶片和小叶片，通常大叶片和小叶片相间布置。目前，大叶片和小叶片均沿轮毂的周向均匀布置，沿大叶片的走势方向（叶片前缘到尾缘的方向），大叶片与小叶片之间的距离处处相同，即大叶片与小叶片相对平行布置。

3、但是，大叶片和小叶片相对平行布置的方式，并不能适应流场的变化，无法更加合理的分配大叶片和小叶片的气动载荷。如图1所示，等距小叶片02位置的流场，在叶片的出口尾缘处，发生流动分离，这是由于大叶片01和小叶片02间的压力梯度分布不合理导致的。

4、因此，如何适应流场的变化，以更合理的分配气动载荷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种压气机的叶轮，适应流场的变化，以更合理的分配气动载荷。此外，本发明还提供了一种具有上述叶轮的压气机和涡轮增压器。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种压气机的叶轮，包括：轮毂、大叶片和小叶片，且所述大叶片和所述小叶片沿所述轮毂的周向布置，并且所述大叶片和所述小叶片相间布置，所述大叶片和所述小叶片的尾缘齐平；

4、沿所述大叶片的前缘到尾缘的方向，所述大叶片与所述小叶片之间的距离不同，且相邻两个所述大叶片到所述小叶片的距离不同；

5、其中，所述大叶片包括压力面和吸力面，且与所述小叶片的第一侧相邻的大叶片为第一大叶片，且所述第一大叶片的压力面与所述小叶片相邻；与所述小叶片的第二侧相邻的大叶片为第二大叶片，且所述第二大叶片的吸力面与所述小叶片相邻；

6、沿所述第一大叶片与所述小叶片的尾缘连线方向，所述小叶片的前缘到所述第一大叶片的压力面之间的距离s1大于所述小叶片的前缘到所述第二大叶片的吸力面之间的距离l1。

7、优选的，上述的压气机的叶轮中，所述小叶片的前缘在所述第一大叶片和所述第二大叶片之间的位置系数γ1为0.43~0.47，其中，γ1=l1/(s1+l1)。

8、优选的，上述的压气机的叶轮中，沿所述第一大叶片与所述小叶片的尾缘连线方向，所述小叶片的中部到所述第一大叶片的压力面之间的距离s2大于等于所述小叶片的中部到所述第二大叶片的吸力面之间的距离l2。

9、优选的，上述的压气机的叶轮中，所述小叶片的中部在所述第一大叶片和所述第二大叶片之间的位置系数γ2为0.45~0.50，其中，γ2=l2/(s2+l2)。

10、优选的，上述的压气机的叶轮中，沿所述第一大叶片与所述小叶片的尾缘连线方向，所述小叶片的尾缘到所述第一大叶片的压力面之间的距离s3小于所述小叶片的尾缘到所述第二大叶片的吸力面之间的距离l3。

11、优选的，上述的压气机的叶轮中，所述小叶片的尾缘在所述第一大叶片和所述第二大叶片之间的位置系数γ3为0.51~0.55，其中，γ3=l3/(s3+l3)。

12、优选的，上述的压气机的叶轮中，所述小叶片的前缘到所述第一大叶片的垂直距离大于所述小叶片的前缘到所述第二大叶片的垂直距离。

13、优选的，上述的压气机的叶轮中，所述大叶片的吸力面为由所述大叶片的前缘到所述大叶片的尾缘方向的波纹面；

14、所述大叶片的厚度由所述大叶片的前缘到所述大叶片的尾缘方向先逐渐变大后逐渐减小。

15、一种压气机，包括叶轮，所述叶轮为上述任一项所述的叶轮。

16、一种涡轮增压器，包括压气机，所述压气机为上述所述的压气机。

17、本发明提供了一种压气机的叶轮，通过调节小叶片在相邻两个大叶片之间的位置，使气流在进入小叶片时由于冲角带来的流动损失减少，并且通过小叶片位置的调整，可以优化从吸力面到压力面之间的压力梯度分布，以适应流场的变化，以更合理的分配气动载荷。

技术特征：

1.一种压气机的叶轮，其特征在于，包括：轮毂、大叶片和小叶片，且所述大叶片和所述小叶片沿所述轮毂的周向布置，并且所述大叶片和所述小叶片相间布置，所述大叶片和所述小叶片的尾缘齐平，所述大叶片的长度大于所述小叶片的长度；

2.根据权利要求1所述的压气机的叶轮，其特征在于，所述小叶片的前缘在所述第一大叶片和所述第二大叶片之间的位置系数γ1为0.43~0.47，其中，γ1=l1/(s1+l1)。

3.根据权利要求1所述的压气机的叶轮，其特征在于，沿所述第一大叶片与所述小叶片的尾缘连线方向，所述小叶片的中部到所述第一大叶片的压力面之间的距离s2大于等于所述小叶片的中部到所述第二大叶片的吸力面之间的距离l2。

4.根据权利要求3所述的压气机的叶轮，其特征在于，所述小叶片的中部在所述第一大叶片和所述第二大叶片之间的位置系数γ2为0.45~0.50，其中，γ2=l2/(s2+l2)。

5.根据权利要求1所述的压气机的叶轮，其特征在于，沿所述第一大叶片与所述小叶片的尾缘连线方向，所述小叶片的尾缘到所述第一大叶片的压力面之间的距离s3小于所述小叶片的尾缘到所述第二大叶片的吸力面之间的距离l3。

6.根据权利要求5所述的压气机的叶轮，其特征在于，所述小叶片的尾缘在所述第一大叶片和所述第二大叶片之间的位置系数γ3为0.51~0.55，其中，γ3=l3/(s3+l3)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的压气机的叶轮，其特征在于，所述小叶片的前缘到所述第一大叶片的垂直距离大于所述小叶片的前缘到所述第二大叶片的垂直距离。

8.根据权利要求1至6任一项所述的压气机的叶轮，其特征在于，所述大叶片的吸力面为由所述大叶片的前缘到所述大叶片的尾缘方向的波纹面；

9.一种压气机，包括叶轮，其特征在于，所述叶轮为如权利要求1至8任一项所述的叶轮。

10.一种涡轮增压器，包括压气机，其特征在于，所述压气机为如权利要求9所述的压气机。

技术总结
本发明公开了一种压气机的叶轮、压气机和涡轮增压器，压气机的叶轮包括：轮毂、大叶片和小叶片，且所述大叶片和所述小叶片沿所述轮毂的周向布置，并且所述大叶片和所述小叶片相间布置，所述大叶片和所述小叶片的尾缘齐平；沿所述大叶片的前缘到尾缘的方向，所述大叶片与所述小叶片之间的距离不同，且相邻两个所述大叶片到所述小叶片的距离不同。通过调节小叶片在相邻两个大叶片之间的位置，使气流在进入小叶片时由于冲角带来的流动损失减少，并且通过小叶片位置的调整,可以优化从吸力面到压力面之间的压力梯度分布，以适应流场的变化，以更合理的分配气动载荷。

技术研发人员：付万鑫,窦站成,吕顺,盛哲,谭治学,崔京朋,栾军山
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11