[发明专利]一种具有进气前缘后掠弯曲特征的增压器压气机叶轮

说明书

本发明公开了一种具有进气前缘后掠弯曲特征的增压器压气机叶轮，包括轮毂(1)；轮毂(1)的上表面四周，围绕轮毂(1)的垂直中心轴线，沿周向等间隔交叉分布有多对叶片组；每对叶片组包括间隔分布的一个长叶片(2)和一个分流叶片(3)；每个长叶片的顶部，具有长叶片进气边(21)；每个长叶片的下部，具有长叶片出气边(22)，长叶片进气边(21)作为叶轮进气前缘，其形状为具有后掠弯曲弓型特征的曲线形状；具有后掠弯曲弓型特征的曲线，具体为圆弧曲线、贝塞尔Bezier曲线或者样条spline样条曲线。本发明能够通过改进叶轮的进气前缘的叶片弯曲造型，增加了叶片的周向角度控制能力，能够显著提高叶轮的整体性能。

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种具有进气前缘后掠弯曲特征的增压器压气机叶轮。

背景技术

传统的发动机，是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此，发动机所产生的功率也会受到限制，再增加输出功率，只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧作功能力。

涡轮增压器是一种可以使发动机在工作效率不变的情况下，增加输出功率的机械装置，同时，有效降低发动机的燃油消耗率。近些年，发动机增压技术得到了快速发展，增压技术在降低排放、提升功率、高原性能恢复等方面发挥着重要的作用。

对于涡轮增压器，压气机叶轮是涡轮增压器的核心部件，高压比、高效率压气机设计，一直是压气机叶轮的追求目标。

但是，传统叶轮的结构设计不合理，传统叶轮的叶片型面不具有可变性特征，限制了叶轮性能的进一步提高，限制了压气机的效率，进而影响到整个涡轮增压器的效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种具有进气前缘后掠弯曲特征的增压器压气机叶轮。

为此，本发明提供了一种具有进气前缘后掠弯曲特征的增压器压气机叶轮，包括轮毂；

轮毂的上表面四周，围绕轮毂的垂直中心轴线，沿周向等间隔交叉分布有多对叶片组；

每对叶片组包括间隔分布的一个长叶片和一个分流叶片；

长叶片和分流叶片均为叶型叶片；

每个长叶片的顶部，具有长叶片进气边；

每个长叶片的下部，具有长叶片出气边，

长叶片进气边作为叶轮进气前缘，其形状为具有后掠弯曲弓型特征的曲线形状；

具有后掠弯曲弓型特征的曲线，具体为圆弧曲线、贝塞尔Bezier曲线或者样条spline样条曲线。

其中，后掠弯曲弓型特征的曲线的包络角度为5～10度。

其中，长叶片的中弧面，靠近轮毂的一侧边缘为轮毂曲线；

长叶片的中弧面，远离轮毂的另一侧边缘为轮罩曲线；

轮罩曲线和轮毂曲线，均是符合贝塞尔Bezier样条曲线；

分流叶片的轮毂曲线，以及分流叶片的轮罩曲线，均符合贝塞尔Bezier样条曲线。

其中，长叶片顶部的长叶片进气边，由里向外逐渐向下倾斜；

长叶片下部的长叶片出气边，由里向外逐渐向上倾斜。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种具有进气前缘后掠弯曲特征的增压器压气机叶轮，其结构设计科学，增加叶片内部切向非线性角度分布控制，生成具有进口前缘后掠弓型弯曲特征的增压器压气机叶轮，能够通过改进叶轮的进气前缘的叶片弯曲造型，增加了叶片的周向角度控制能力，能够显著提高叶轮的整体性能，进而提升压气机和整个涡轮增压器的效率。