本發(fā)明屬于軸流式壓縮機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種具有弧形縫的壓縮機(jī)機(jī)匣及其回流引導(dǎo)方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)代能源工業(yè)、化工工業(yè)及航空工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，軸流壓縮機(jī)作為一種流體輸送機(jī)械得到了廣泛應(yīng)用。然而隨著壓縮機(jī)壓縮比的提高，壓縮機(jī)的工作范圍受到了較大影響，其效率也明顯下降。國內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，壓縮機(jī)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象是導(dǎo)致上述問題的主要原因。由于旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象的存在，壓縮機(jī)的工作范圍縮小，效率下降，壓縮機(jī)內(nèi)零部件也受到了一定程度的損壞。機(jī)匣處理是一種改善壓縮機(jī)的氣動(dòng)穩(wěn)定性的有效方式。機(jī)匣處理結(jié)構(gòu)形式主要包括周向槽式和軸向縫式處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有弧形縫的壓縮機(jī)機(jī)匣及其回流引導(dǎo)方法，使得軸流壓縮機(jī)在保持原有的壓比特性和工作效率基本不變的前提下，穩(wěn)定工作范圍得到提升。

本發(fā)明一種具有弧形縫的壓縮機(jī)機(jī)匣包括機(jī)匣體；所述的機(jī)匣體呈圓管狀；機(jī)匣體的壁厚為a，a的值取5～10mm中的一個(gè)值，內(nèi)徑為s，s的值取100～500mm中的一個(gè)值。機(jī)匣體的端面上開設(shè)有沿機(jī)匣體周向均布的n個(gè)弧形縫，n的值為s取值除以k后四舍五入取整所得值，8≤k≤10。所述的弧形縫連通機(jī)匣體的兩端端面，且弧形縫的頂部與機(jī)匣體的內(nèi)壁連通。弧形縫在機(jī)匣體端面上的投影由第一圓弧、第二圓弧和連接半圓弧組成。第一圓弧與第二圓弧通過連接半圓弧連接；第二圓弧的半徑為a的十分之四。第一圓弧與第二圓弧同心且均為四分之一圓弧。第一圓弧半徑比第二圓弧半徑大b，b的值取a的五分之一。

相鄰兩個(gè)弧形縫之間均設(shè)有直槽組，直槽組開設(shè)在機(jī)匣體內(nèi)壁上。所述的直槽組由第一直槽、兩個(gè)第二直槽、兩個(gè)第三直槽和兩個(gè)第四直槽組成。所述的第一直槽開設(shè)在相鄰兩個(gè)弧形縫的正中位置。兩個(gè)第二直槽、兩個(gè)第三直槽和兩個(gè)第四直槽分別對(duì)稱開設(shè)在第一直槽的兩側(cè)。第一直槽、第二直槽、第三直槽和第四直槽由內(nèi)至外依次排布。第一直槽、第二直槽、第三直槽和第四直槽的槽寬均為3L。L的值取s的三千六百分之一。

所述的第一直槽的槽深為3mm，第二直槽的槽深H1＝3-c，第三直槽的槽深H2＝3-2c，第四直槽的槽深H3＝3-3c，c的值取0.3～0.7mm中的一個(gè)值。

所述的第一直槽與第二直槽的間距為L，第二直槽與對(duì)應(yīng)側(cè)第三直槽的間距為2L，第三直槽與對(duì)應(yīng)側(cè)第四直槽的間距為3L。

該具有弧形縫的壓縮機(jī)機(jī)匣的回流引導(dǎo)方法具體如下：

將機(jī)匣體裝入壓縮機(jī)，使得機(jī)匣體的入風(fēng)端靠近壓縮機(jī)的入風(fēng)口，在機(jī)匣體的入風(fēng)端端面上，弧形縫的頂部位于該弧形縫底部的順時(shí)針方向上。壓縮機(jī)啟動(dòng)，氣流從機(jī)匣體的入風(fēng)端流向出風(fēng)端，形成主流。直槽組內(nèi)部在主流的作用下產(chǎn)生漩渦。部分主流在葉頂間隙處產(chǎn)生從機(jī)匣體的出風(fēng)端流向入風(fēng)端的回流?；亓鳉怏w從機(jī)匣體的出風(fēng)端端面上流入弧形縫。由于回流氣體具有周向速度，因此回流氣體能夠在沿弧形縫向機(jī)匣體的入風(fēng)端流動(dòng)的同時(shí)向機(jī)匣體內(nèi)側(cè)流動(dòng)。最終，脫離弧形縫的回流與主流匯合。

本發(fā)明具有的有益效果是：

1、本發(fā)明能夠削弱葉頂間隙的氣體流動(dòng)強(qiáng)度，抑制旋轉(zhuǎn)失速團(tuán)。

2、本發(fā)明利用了回流具有周向速度這一特點(diǎn)，在機(jī)匣中設(shè)置弧形縫，進(jìn)而降低主流與回流的摻混損失，提高壓縮機(jī)的效率。

3、本發(fā)明在工作過程中，直槽組內(nèi)會(huì)形成極小的漩渦，這些旋渦能夠使得主流與機(jī)匣內(nèi)壁的接觸減小，起到減小阻力作用。

4、本發(fā)明的直槽組中不同直槽由兩側(cè)往中間逐漸變密并逐漸變深，能夠更好地適應(yīng)來流，起到導(dǎo)流作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的俯視圖；

圖2為圖1中A部分的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1和2所示，一種具有弧形縫的壓縮機(jī)機(jī)匣，包括機(jī)匣體1，機(jī)匣體1呈圓管狀。機(jī)匣體1的壁厚a＝7mm，內(nèi)徑s＝480mm。

機(jī)匣體1的端面上開設(shè)有沿機(jī)匣體1周向均布的n個(gè)弧形縫12，n的值為s取值除以八后四舍五入取整所得值?；⌒慰p12連通機(jī)匣體1的兩端端面，且弧形縫12的頂部與機(jī)匣體1的內(nèi)壁連通。弧形縫12在機(jī)匣體1端面上的投影由第一圓弧122、第二圓弧123和連接半圓弧121組成。第一圓弧與第二圓弧通過連接半圓弧連接；第二圓弧的半徑為a的十分之四。第一圓弧與第二圓弧同心且均為四分之一圓弧。第一圓弧半徑比第二圓弧半徑大b，b的值取a的五分之一。

相鄰兩個(gè)弧形縫12之間均設(shè)有直槽組13，直槽組13開設(shè)在機(jī)匣體1內(nèi)壁上。直槽組13由第一直槽、兩個(gè)第二直槽、兩個(gè)第三直槽和兩個(gè)第四直槽組成。第一直槽開設(shè)在相鄰兩個(gè)弧形縫12的正中位置。兩個(gè)第二直槽、兩個(gè)第三直槽和兩個(gè)第四直槽均對(duì)稱開設(shè)在第一直槽的兩側(cè)。第一直槽、第二直槽、第三直槽和第四直槽由內(nèi)至外依次排布。第一直槽、第二直槽、第三直槽和第四直槽的槽寬均為3L。L的值取s的三千六百分之一。第一直槽的槽深為3mm，第二直槽的槽深為2.5mm，第三直槽的槽深為2mm，第四直槽的槽深為1.5mm。第一直槽與第二直槽的間距為L，第二直槽與對(duì)應(yīng)側(cè)第三直槽的間距為2L，第三直槽與對(duì)應(yīng)側(cè)第四直槽的間距為3L。

該具有弧形縫的壓縮機(jī)機(jī)匣的回流引導(dǎo)方法具體如下：

將機(jī)匣體1裝入壓縮機(jī)，使得機(jī)匣體1的入風(fēng)端靠近壓縮機(jī)葉輪的入風(fēng)口，在機(jī)匣體1的入風(fēng)端端面上，弧形縫12的頂部位于該弧形縫12底部的順時(shí)針方向上。壓縮機(jī)啟動(dòng)，氣流從機(jī)匣體1的入風(fēng)端流向出風(fēng)端，形成主流。由于主流在靠近機(jī)匣體1內(nèi)壁處流動(dòng)較不穩(wěn)定，易發(fā)生分離，故直槽組內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生漩渦。漩渦起到阻隔主流與機(jī)匣體1內(nèi)壁的作用，減小了主流與機(jī)匣體1內(nèi)壁的摩擦損失。由于葉輪上各葉片的幾何結(jié)構(gòu)存在差異且主流具有不均勻性，葉輪內(nèi)部氣流會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)失速，部分主流在葉頂間隙處產(chǎn)生從機(jī)匣體1的出風(fēng)端流向入風(fēng)端的回流?；亓鳉怏w從機(jī)匣體1的出風(fēng)端端面上流入弧形縫12，由于回流氣體具有周向速度，因此回流氣體能夠在沿弧形縫向機(jī)匣體的入風(fēng)端流動(dòng)的同時(shí)向機(jī)匣體內(nèi)側(cè)流動(dòng)。最終，脫離弧形縫12的回流與主流匯合，此時(shí)的匯合過程溫和，摻混損失較小。