專利名稱：離心壓縮機(jī)的葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛用、船舶用渦輪增壓機(jī)等中使用的離心壓縮機(jī)的葉輪，尤其涉及在彼此相鄰的全葉片(全翼)之間設(shè)置的分流葉片(短翼)的、流體的入口部的翼形狀。
背景技術(shù)：
在車輛用、船舶用渦輪增壓機(jī)的壓縮器部等中使用的離心壓縮機(jī)經(jīng)由葉輪的旋轉(zhuǎn)而對流體賦予動能，并向徑向外側(cè)噴出流體而獲得基于離心力的壓力上升。該離心壓縮機(jī)在較寬的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)要求高壓力比和高效率化，因此多使用圖9所示那樣的在彼此相鄰的全葉片(全翼)01之間設(shè)置有分流葉片(短翼)03的轉(zhuǎn)輪(葉輪)05，且對其翼形狀進(jìn)行了各種研究。如圖9、圖10(圖9的徑向的部分剖視圖)所示，在該具有分流葉片03的轉(zhuǎn)輪05 中，全葉片01與分流葉片03在輪轂07面上交替設(shè)置，但通常的分流葉片03形成為單純地將全葉片01的上游側(cè)切除得到的形狀。在為該通常的分流葉片03的情況下，如圖11 (圖10的A-A線剖視圖)所示，分流葉片03的入口端緣(LE2)位于比全葉片01的入口端緣(LEl)以規(guī)定距離靠下游側(cè)的位置， 出口端緣(TE)設(shè)置成一致，分流葉片03的入口端緣的翼角θ (作為入口端緣的方向與轉(zhuǎn)輪05的軸向G所成的角度表示)設(shè)定成與在全葉片01間的流路中流動的流體的流動方向 F相同。然而，如圖11所示，如果將分流葉片3設(shè)計成，將分流葉片03的入口端緣在全葉片01間的周向中心位置簡單地切除全葉片01的上游側(cè)而形成的形狀，則在形成于分流葉片03的兩側(cè)的全葉片01的壓力面?zhèn)圈暮砜诿娣eAl與負(fù)壓面?zhèn)萐b的喉口面積Α2中產(chǎn)生Al < Α2的差，因此各流路的流量產(chǎn)生不均，無法均等分配流體，翼負(fù)載不均等而流路損失也增加，存在妨礙轉(zhuǎn)輪效率的提高的問題。需要說明的是，喉口面積是指圖11那樣的成為從分流葉片的入口端緣到全葉片01的壓力面或負(fù)壓面的最短距離的位置處的截面積。因此，公知有在專利文獻(xiàn)1(日本特開平10-213094號公報)中公開的技術(shù)，如圖 12所示，在該專利文獻(xiàn)1中，進(jìn)行了如下研究，即，通過將分流葉片09的入口端緣的翼角θ 翼角取為Θ+Δ θ而取的較大(相對于流體的流動方向F設(shè)定成大Δ θ )，即通過向全葉片 01的負(fù)壓面?zhèn)萐b偏靠，從而使分流葉片09的兩側(cè)通路的喉口面積相同(Al = Α2)。此外，對于專利文獻(xiàn)2 (專利3876195號公報)公知有將分流葉片的入口端部向全葉片的負(fù)壓面?zhèn)葍A斜的結(jié)構(gòu)。然而，如所述專利文獻(xiàn)1(圖1 所示，通過將分流葉片09的入口端緣的翼角θ 取為Θ+Δ θ而取得較大，因而可能產(chǎn)生自分流葉片09的傾斜較大的前緣部分或全葉片01 的負(fù)壓面?zhèn)萐b的分離流，并且即使在分流葉片09的壓力面?zhèn)燃柏?fù)壓面?zhèn)鹊膬蓚?cè)通路中喉口面積相同(Al =Α2)，也存在因該兩通路中流速不同而無法實現(xiàn)流量的均勻化的問題。S卩，由于在分流葉片09的兩側(cè)即全葉片01的壓力面?zhèn)扰c負(fù)壓面?zhèn)攘魉俨煌?，因此進(jìn)入全葉片01間的流體成為主要在負(fù)壓面?zhèn)燃辛魉倏斓牧鲃拥姆植?，即使分流葉片09的兩側(cè)通路的流路截面積在幾何學(xué)上相等，也會因負(fù)壓面?zhèn)扰c壓力面?zhèn)认啾攘魉倏於鄳?yīng)地流量增加使得各流路的流量產(chǎn)生不均，無法均等分配流體，翼負(fù)載變得不均等而流路損失也增加，存在妨礙轉(zhuǎn)輪效率的提高的問題。因此，進(jìn)而公知有在專利文獻(xiàn)3 (日本特開2002-332992號公報)中公開的技術(shù)。 在該專利文獻(xiàn)3中，如圖13所示，使分流葉片011的入口端緣的翼角θ保持不變，而選擇使前緣向全葉片01的負(fù)壓面?zhèn)绕贫笰l > Α2。由此，實現(xiàn)分流葉片011的兩側(cè)通路中的流量的均勻化。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開平10-213094號公報專利文獻(xiàn)2日本專利3876195號公報專利文獻(xiàn)3日本特開2002-332992號公報然而，在所述專利文獻(xiàn)1 3中，均以葉片(翼)間的流動為沿著全葉片的流動的假設(shè)為基礎(chǔ)，著眼于由分流葉片分割的流路的流量分配而進(jìn)行翼形狀的改良。但是，尤其在為具有翼端間隙的開型轉(zhuǎn)輪的情況下，流動部位呈復(fù)雜的形態(tài)，利用所述不適于復(fù)雜的內(nèi)部流動的現(xiàn)有的翼形狀的結(jié)果是無法得到充分的轉(zhuǎn)輪性能。通過數(shù)值解析來評價該復(fù)雜的內(nèi)部流動可知，從全葉片的入口端緣的前端部(自翼的輪轂面的高度方向(殼體側(cè))的前端部)產(chǎn)生的泄漏渦流到達(dá)分流葉片的入口端緣的前端部(自翼的輪轂面的高度方向(殼體側(cè))的前端部)附近(參照圖8的翼端泄漏流動 W的渦流)。該泄漏渦流不沿著全葉片流動，此外，該泄漏渦流為低能流體集積的部位，因此在其與分流葉片的入口端緣干涉時產(chǎn)生分離或旋渦結(jié)構(gòu)，由此導(dǎo)致?lián)p失生成增大。S卩，在現(xiàn)有型轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)中，未實施針對來自該全葉片的入口端緣的前端的泄漏渦流與分流葉片的入口端緣的干涉的對策，因此無法得到充分的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種離心壓縮機(jī)的葉輪， 從而在具有從流體的入口部到出口部彼此相鄰地設(shè)置的全葉片和在該全葉片之間從流路的中途至出口部設(shè)置的分流葉片的離心壓縮機(jī)的葉輪中，避免分流葉片的入口端緣相對于來自全葉片的入口端緣的前端部的泄漏渦流的干涉，實現(xiàn)高壓力比、高效率化。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種離心壓縮機(jī)的葉輪，具備多個全葉片，其在輪轂面上從流體的入口部到出口部設(shè)置；分流葉片，其從在彼此相鄰設(shè)置的所述全葉片之間形成的流路的中途到出口部設(shè)置，所述離心壓縮機(jī)的葉輪的特征在于，所述分流葉片的入口端緣位于比泄漏渦流線靠流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)的位置，所述泄漏渦流線將喉口的中心位置與前側(cè)全葉片的入口端緣連結(jié)形成，所述喉口形成從位于所述壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的后側(cè)全葉片的入口端緣向所述前側(cè)全葉片的最小間隔，所述前側(cè)全葉片與該后側(cè)全葉片相鄰且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)。根據(jù)上述發(fā)明，使分流葉片的入口端部位于比泄漏渦流線靠流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)的位置，其中所述泄漏渦流線將形成所謂喉口的位置的中心位置與所述前側(cè)全葉片的入口端緣連結(jié)形成，所述喉口形成從位于壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的后側(cè)全葉片的入口端緣向與該后側(cè)全葉片相鄰且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的前側(cè)全葉片的最小間隔，由此，避免從全葉片的入口端緣的前端部(殼體側(cè))產(chǎn)生的泄漏渦流與分流葉片的入口端緣干涉的情況。S卩，根據(jù)數(shù)值解析結(jié)果可以確認(rèn)，關(guān)于從全葉片的入口翼端產(chǎn)生的泄漏渦流，泄漏渦流沿著將在與位于壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的后側(cè)全葉片之間形成的喉口的中心位置和所述前側(cè)全葉片的入口端緣連結(jié)形成的線而流動，于是根據(jù)該見解來設(shè)定分流葉片的入口端緣的位置。因此，通過將分流葉片的入口端緣的位置設(shè)置成比所述泄漏渦流線靠流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)，從而消除因泄漏渦流與分流葉片的入口端緣的前端部干涉而產(chǎn)生的分離甚至旋渦結(jié)構(gòu)導(dǎo)致流動的損失生成增大而效率降低的問題，防止葉輪的效率降低，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓力比及高效率化。此外，在本發(fā)明中優(yōu)選，使所述分流葉片的入口端緣的翼高度方向上的前端部向所述前側(cè)全葉片側(cè)傾斜。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從全葉片的入口端緣的前端部(殼體側(cè))產(chǎn)生的泄漏渦流主要與分流葉片的入口端緣的前端部干涉，因此通過使該前端部進(jìn)一步向前側(cè)全葉片側(cè)傾斜，從而進(jìn)一步可靠地避免泄漏渦流的干涉。S卩，如果使分流葉片的入口端緣位于向流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)下降得大的位置，則分流葉片的長度變短，無法發(fā)揮分流葉片本來的高壓力比及高效率化的功能，因此，本發(fā)明能夠在確保分流葉片的長度的同時有效地進(jìn)行對所述泄漏渦流的回避。此外，優(yōu)選，向所述前側(cè)全葉片側(cè)的傾斜角度為相對于沿著所述后側(cè)全葉片的傾斜角度進(jìn)一步傾斜5° 8°。根據(jù)數(shù)值解析結(jié)果，若小于5°，則無法期待傾斜帶來的相對于泄漏渦流流動的回避效果，此外，若超過8°地傾斜，則該傾斜部分相對于流過分流葉片與前側(cè)全葉片間的流體的流動產(chǎn)生流路阻力，因此優(yōu)選傾斜5° 8°。此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選使所述分流葉片的入口端緣位于比所述前側(cè)全葉片與所述后側(cè)全葉片的周向中間位置偏向所述前側(cè)全葉片側(cè)的位置。通過這樣構(gòu)成，能夠進(jìn)行對泄漏渦流流動的回避，進(jìn)而實現(xiàn)由分流葉片分割的全葉片間內(nèi)的各通路的流量分配的均勻化。S卩，由于在分流葉片的兩側(cè)即全葉片的壓力面?zhèn)扰c負(fù)壓面?zhèn)攘魉俨煌?，因此進(jìn)入全葉片間的流體成為主要在負(fù)壓面?zhèn)燃辛魉倏斓牧鲃拥姆植?，所以即使分流葉片的兩側(cè)通路的流路截面積在幾何學(xué)上相等，也會因負(fù)壓面?zhèn)扰c壓力面?zhèn)认啾攘魉倏於鄳?yīng)地流量增加而使得各流路的流量產(chǎn)生不均，無法均等分配流體，翼負(fù)載變得不均等而流路損失也增加，存在妨礙葉輪的效率提高的問題，但是，對于這樣的問題，通過偏向前側(cè)全葉片側(cè)即偏向負(fù)壓面?zhèn)榷沽髀方孛娣e變小，從而能夠?qū)崿F(xiàn)由分流葉片分割的全葉片間內(nèi)的各通路的流量分配的均勻化。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，離心壓縮機(jī)的葉輪具備全葉片，其從流體的入口部到出口部彼此相鄰地設(shè)置；分流葉片，其在所述全葉片之間從流路的中途到出口部設(shè)置，在所述離心壓縮機(jī)的葉輪中，所述分流葉片的入口端緣位于比泄漏渦流線靠流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)的位置，所述泄漏渦流線將喉口的中心位置與所述前側(cè)全葉片的入口端緣連結(jié)形成，所述喉口形成從位于所述壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的后側(cè)全葉片的入口端緣向前側(cè)全葉片的最小間隔，所述前側(cè)全葉片與該后側(cè)全葉片相鄰且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)，由此能夠提供避免分流葉片的入口端緣相對于來自全葉片的入口端緣的前端部的泄漏渦流的干涉且實現(xiàn)高壓力比、高效率化的離心壓縮機(jī)的葉輪。


圖1是表示本發(fā)明的設(shè)置有分流葉片的離心壓縮機(jī)的葉輪的主要部分的立體圖。圖2是表示第一實施方式的全葉片與分流葉片的關(guān)系的剖面說明圖。圖3是表示第二實施方式的全葉片與分流葉片的關(guān)系的剖面說明圖。圖4是表示第三實施方式的全葉片與分流葉片的關(guān)系的剖面說明圖。圖5是表示第四實施方式的全葉片與分流葉片的關(guān)系的剖面說明圖。 圖6是表示圖2、圖3、圖4、圖5中的X方向視圖中的翼的豎立設(shè)置狀態(tài)的說明圖， (a)表示圖2的X方向視圖，(b)表示圖3的X方向視圖，(c)表示圖4的X方向視圖，(d) 表示圖5的X方向視圖。圖7是表示在全葉片間流動的流體的測量數(shù)值解析結(jié)果的馬赫數(shù)分布的說明圖。圖8是表示從在分流葉片的入口端部的前端部形成的全葉片前端部的翼端泄漏流動的數(shù)值解析結(jié)果。圖9是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖。圖10是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖。圖11是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖。圖12是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖。圖13是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖。
具體實施例方式(第一實施方式)圖1是表示適用了本發(fā)明的分流葉片的離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)輪(葉輪)的主要部分的立體圖。在轉(zhuǎn)輪1中，在嵌接在未圖示的轉(zhuǎn)子軸上的輪轂3的上表面上彼此相鄰的多個全葉片(全翼)5和設(shè)置在該全葉片5之間的分流葉片(短翼)7沿周向以等間距交替豎立設(shè)置。并且，分流葉片7與全葉片5相比在流體的流動方向上的長度短，其設(shè)置在從形成于全葉片5、5之間的流路9的中途至出口部。在圖2中以葉片的沿著長度方向的剖面形狀示出分流葉片7與全葉片5的關(guān)系 (與圖10的A-A線剖視圖相當(dāng))。在此的形狀表示殼體側(cè)位置、即翼前端部位置的形狀。此夕卜，轉(zhuǎn)輪1向箭頭方向旋轉(zhuǎn)。分流葉片7的前緣即入口端緣7a位于比全葉片5的前緣即入口端緣fe靠流動方向下游側(cè)的位置，分流葉片7的后緣的出口端緣7b與全葉片5的后緣的出口端緣恥的位
置一致。此外，分流葉片7的位置設(shè)置成，通過分流葉片7將在全葉片5的壓力面?zhèn)?amp;與全葉片5的負(fù)壓面?zhèn)萐b間形成的流路9沿周向二等分，在分流葉片7與全葉片5的壓力面?zhèn)萂的壁面之間形成流路11，在與負(fù)壓面?zhèn)萐b的壁面之間形成流路13。此外，分流葉片7的形狀形成為沿著全葉片5，入口端緣7a的傾斜角度θ與全葉片5相同。這樣構(gòu)成的轉(zhuǎn)輪1構(gòu)成作為在與覆蓋全葉片5及分流葉片7的未圖示的殼體之間具有翼端間隙的開型轉(zhuǎn)輪。因此，相鄰的流體通路的全葉片5的壓力面?zhèn)鹊牧黧w通過全葉片5的入口端部的前端部分與殼體的間隙部分而產(chǎn)生向全葉片5的負(fù)壓面?zhèn)嚷┏龅囊矶诵孤┝鲃覹。該翼端泄漏流動W對分流葉片7的入口端緣7a附近的流動造成影響，因此，對該翼端泄漏流動W的狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值解析。該數(shù)值解析結(jié)果的流動線圖在圖5中示出。通過與全葉片5的前緣fe部的前端部的殼體的間隙部B而產(chǎn)生翼端泄漏流動。如圖5所示，該翼端泄漏流動W伴隨強(qiáng)烈的渦流(翼端泄漏渦流)而對沿著全葉片5的流動具有強(qiáng)烈的阻礙作用，因此在分流葉片7的入口端緣7a的附近的流動不為沿著全葉片5的流動，產(chǎn)生以所述旋渦為核心朝向分流葉片7的入口端緣的偏流M。為了進(jìn)一步研究該翼端泄漏流動W的狀態(tài)，因此將圖7所示的位于全葉片5的轉(zhuǎn)輪1的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的全葉片作為前側(cè)全葉片5F，將位于旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的全葉片作為后側(cè)全葉片5R，對在該前側(cè)全葉片5F與后側(cè)全葉片5R之間的流體流動的流速分布作為馬赫數(shù)分布進(jìn)行了解析。如圖7所示，在馬赫數(shù)分布中，如馬赫數(shù)的交界線處的ml、m2、m3、m4點(diǎn)所示，成為進(jìn)入下一區(qū)域的谷形狀，表示存在流速的紊亂，確認(rèn)了有所述翼端泄漏流動W沿著將所述 ml、m2、m3、m4點(diǎn)連續(xù)這樣的虛線表示的線流動的情況。即，將通過翼端泄漏流動產(chǎn)生的渦流前進(jìn)的方向定義為泄漏渦流線WL。進(jìn)而，為了定義以該虛線表示的泄漏渦流線WL的位置關(guān)系而進(jìn)行解析的結(jié)果是， 如圖7所示，可以作為將連結(jié)所謂喉口(throat) SR的中心位置P與前側(cè)全葉片5F的入口端緣fe形成的線來定義，其中，所述喉口 SR形成從后側(cè)全葉片5R的入口端緣如向前側(cè)全葉片5F的負(fù)壓面?zhèn)萐b的最小距離，所述前側(cè)全葉片5F是與該后側(cè)全葉片5R相鄰且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的全葉片。因此，在該泄漏渦流線WL的附近，該泄漏渦流為低能流體集積的部位，所以如果其與分流葉片7的入口端緣7a干涉，則可能產(chǎn)生分離或旋渦結(jié)構(gòu)而增大損失生成，因此必須將分流葉片7的入口端緣7a以避開該泄漏渦流線WL的方式設(shè)置。S卩，如圖7所示，以泄漏渦流線WL為中心而將例如α = 4° 5°的范圍設(shè)定為泄漏渦流范圍的區(qū)域，通過以避開該區(qū)域的方式將分流葉片7的入口端緣7a的位置定位成向流過前側(cè)全葉片5F與后側(cè)全葉片5R之間的流體的流動方向下游側(cè)偏移，從而避免分流葉片7的入口端緣7a相對于泄漏渦流的干涉，能夠形成實現(xiàn)高壓力比、高效率化的離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)輪。需要說明的是，對于用于設(shè)定泄漏渦流范圍的α的范圍，是由根據(jù)數(shù)值解析結(jié)果利用渦度這一物理量而確定旋渦的存在范圍得到的結(jié)果所求出的寬度，設(shè)定為不會波及泄漏渦流的影響的最小范圍。需要說明的是，第一實施方式中的圖2的X向視如圖6(a)所示，在輪轂3面上，分流葉片7的入口端緣7a沿垂直方向豎立設(shè)置而形成。如上所述，根據(jù)本第一實施方式，通過將分流葉片7的入口端緣7a的位置設(shè)定成比所述泄漏渦流線WL靠流體的流動方向下游側(cè)，從而能夠避免泄漏渦流與分流葉片7的入口端緣7a干涉，由此避免因產(chǎn)生的分離甚至旋渦結(jié)構(gòu)而增大流動的損失生成使得效率降低的問題，防止轉(zhuǎn)輪1的效率降低，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓力比及高效率化。(第二實施方式)接下來，參照圖3說明第二實施方式。在第二實施方式中，分流葉片7的入口端緣7a設(shè)置成不位于第一實施方式中說明的泄漏渦流范圍α內(nèi)，且在此基礎(chǔ)上，分流葉片7的入口端緣7a的高度方向的前端部即分流葉片7的入口端緣7a的殼體側(cè)的部分向所述前側(cè)全葉片5F側(cè)傾斜形成。關(guān)于該傾斜角度，在所述第一實施方式中，分流葉片7的形狀沿著全葉片的形狀， 入口端緣7a的傾斜角度θ設(shè)定為與后側(cè)全葉片5R相同的傾斜θ (參照圖2)，但在本第二實施方式中，相對于該θ進(jìn)一步增加Δ θ的角度傾斜，優(yōu)選，進(jìn)而傾斜Δ θ = 5° 8°。根據(jù)數(shù)值解析結(jié)果，如果小于5°，則無法期待基于傾斜產(chǎn)生的對泄漏渦流流動的避免效果，另外，如果超過8°地進(jìn)行傾斜，則存在該傾斜部分相對于流過流路13的流體的流動產(chǎn)生流路阻力的問題，因此優(yōu)選傾斜5° 8°。通過這樣使分流葉片7的入口端緣7a的前端部傾斜，由于從前側(cè)全葉片5F的入口端緣如的前端部(殼體側(cè))產(chǎn)生的泄漏渦流主要與分流葉片7的入口端緣7a的前端部干涉，因此通過使該前端部進(jìn)一步向前側(cè)全葉片5F側(cè)傾斜，從而能夠進(jìn)一步避免泄漏渦流的干涉。如果使分流葉片7的入口端緣7a位于向流過前側(cè)全葉片5F與后側(cè)全葉片5R間的流體的流動方向下游側(cè)下降得大的位置，則分流葉片7的長度變短，無法發(fā)揮分流葉片7 本來的高壓力比及高效率化的功能，因此本實施方式能夠在確保分流葉片7的長度的同時有效得到對所述泄漏渦流的回避，即使將轉(zhuǎn)輪1小型化也能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)貙π孤u流流動的回避效果。需要說明的是，該第二實施方式中的圖3的X向視如圖6(b)所示，在輪轂3面上， 分流葉片7的入口端緣7a向前側(cè)全葉片5F側(cè)傾斜而豎立設(shè)置形成。(第三實施方式)接下來，參照圖4說明第三實施方式。在第三實施方式中，分流葉片7的入口端緣7a設(shè)置成不位于第一實施方式中說明的泄漏渦流范圍α內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，使分流葉片7的入口端緣7a位于比前側(cè)全葉片5F與后側(cè)全葉片5R的周向中間位置偏向所述前側(cè)全葉片5F側(cè)的位置。S卩，圖4的X向視如圖6(c)所示，在輪轂3面上，分流葉片7垂直地豎立設(shè)置，該分流葉片7的入口端緣7a垂直地豎立設(shè)置，且其位置為比周向中間位置向前側(cè)全葉片5F 側(cè)偏AL的位置。通過這樣構(gòu)成，能夠回避泄漏渦流流動，且在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)由分流葉片7分割的流路11、13的流量分配的均勻化。S卩，在分流葉片7的兩側(cè)即前側(cè)全葉片5F的負(fù)壓面?zhèn)萐b和后側(cè)全葉片5R的壓力面?zhèn)圈魉俨煌牧黧w分布為主要在負(fù)壓面?zhèn)萐b集中流速快的流動。因此，即使分流葉片7的兩側(cè)通路的流路截面積在幾何學(xué)上相等，也會因負(fù)壓面?zhèn)萐b與壓力面?zhèn)萂相比流速快而相應(yīng)地流量增加使得各流路的流量產(chǎn)生不均，無法均等分配流體，翼負(fù)載變得不均等而流路損失增加，存在妨礙轉(zhuǎn)輪效率的提高的問題，但是，對于這樣的問題，通過偏向前側(cè)全葉片5F側(cè)即偏向負(fù)壓面?zhèn)萐b使流路截面積變小，從而能夠?qū)崿F(xiàn)由分流葉片7分割的全葉片間內(nèi)的各流路11、13的流量分配的均勻化。如上所述，根據(jù)本第三實施方式，不受到從前側(cè)全葉片5F的翼端的泄漏流動導(dǎo)致的旋渦的影響，進(jìn)而實現(xiàn)由分流葉片7分割的全葉片間內(nèi)的各流路11、13的流量分配的均勻化。(第四實施方式)接下來，參照圖5說明第四實施方式。在第四實施方式中，對于第三實施方式的分流葉片7的入口端緣7a，進(jìn)一步如第二實施方式那樣使入口端緣7a的高度方向的前端部即入口端緣7a的殼體側(cè)的部分向前側(cè)全葉片5F側(cè)傾斜形成。通過這樣傾斜，從而能夠發(fā)揮兼具所述第二實施方式及第三實施方式的作用效果。即，不使分流葉片7的入口端緣7a位于向流過前側(cè)全葉片5F與后側(cè)全葉片5R間的流體的流動方向下游側(cè)下降得大的位置，能夠發(fā)揮分流葉片7的本來的高壓力比及高效率化的功能并確保長度，且實現(xiàn)由分流葉片7分割的全葉片間內(nèi)的各流路11、13的流量分配的均勻化，進(jìn)而能夠有效地回避泄漏渦流。此外，在上述中，對在全葉片間流路中具有一個單分流葉片的情況進(jìn)行了說明，但當(dāng)然也可以將本發(fā)明適用于在單分流葉片間流路中設(shè)置的比單分流葉片更短的雙分流葉片中。工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，使所述分流葉片的入口端緣位于比泄漏渦流線靠流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)，其中所述泄漏渦流線將喉口的中心位置與所述前側(cè)全葉片的入口端緣連結(jié)形成，所述喉口形成從位于壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的后側(cè)全葉片的入口端緣向與該后側(cè)全葉片相鄰且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的前側(cè)全葉片的最小間隔，由此，避免分流葉片的入口端緣相對于來自全葉片的入口端緣的前端部的泄漏渦流的干涉，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓力比、 高效率化，因此適于利用在具備分流葉片的離心壓縮機(jī)的葉輪中。
權(quán)利要求
1.一種離心壓縮機(jī)的葉輪，具備多個全葉片，其在輪轂面上從流體的入口部設(shè)置到出口部；分流葉片，其從在彼此相鄰設(shè)置的所述全葉片之間形成的流路的中途設(shè)置到出口部，所述離心壓縮機(jī)的葉輪的特征在于，所述分流葉片的入口端緣位于比泄漏渦流線靠流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)的位置，所述泄漏渦流線由將喉口的中心位置與前側(cè)全葉片的入口端緣連結(jié)而形成，所述喉口形成從位于所述壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的后側(cè)全葉片的入口端緣向所述前側(cè)全葉片的最小間隔，所述前側(cè)全葉片與該后側(cè)全葉片相鄰且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)的葉輪，其特征在于，所述分流葉片的入口端緣的翼高度方向上的前端部向所述前側(cè)全葉片側(cè)傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心壓縮機(jī)的葉輪，其特征在于，向所述前側(cè)全葉片側(cè)的傾斜角度為相對于沿著所述后側(cè)全葉片的傾斜角度再傾斜5° 8°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離心壓縮機(jī)的葉輪，其特征在于，所述分流葉片的入口端緣位于比所述前側(cè)全葉片與所述后側(cè)全葉片的周向中間位置偏向所述前側(cè)全葉片側(cè)的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種離心壓縮機(jī)的葉輪，從而在具備分流葉片的離心壓縮機(jī)的葉輪中，避免分流葉片的入口端緣相對于來自全葉片的入口端緣的前端部的泄漏渦流的干涉，實現(xiàn)高壓力比、高效率化。該離心壓縮機(jī)的葉輪的特征在于，使所述分流葉片(7)的入口端緣(7a)位于比泄漏渦流線(WL)靠流過全葉片間的流體的流動方向下游側(cè)的位置，所述泄漏渦流線(WL)由將形成從位于葉輪的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)的后側(cè)全葉片(5R)的入口端緣(5a)向與該后側(cè)全葉片(5R)相鄰且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的前側(cè)全葉片(5F)的最小間隔的喉口(SR)的中心位置(P)和所述前側(cè)全葉片(5F)的入口端緣(5a)連結(jié)而形成。
文檔編號F04D29/66GK102472292SQ20108002940
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者富田勛, 巖切健一郎, 杉本浩一 申請人:三菱重工業(yè)株式會社