[发明专利]增压器

说明书

增压器(1)具备：包含涡轮叶轮(35)的斜流涡轮(31)；涡轮壳(33)，其包含朝向涡轮叶轮(35)的动翼(39)的前缘(39a)延伸的气体流路(42)且容纳涡轮叶轮(35)；以及多个喷嘴翼(73)，其设置于气体流路(42)且在涡轮叶轮(35)的周向上排列，并且在彼此相邻的两个喷嘴翼(73)之间形成喉管(74)。各喷嘴翼(73)以该喷嘴翼的后缘(73b)为扭转中心，以喉管(74)的宽度在护罩侧比轮毂侧窄的方式扭转。

技术领域

本公开涉及一种具备斜流涡轮的增压器。

背景技术

作为在增压器等旋转机械中使用的涡轮，公知有径向涡轮(Radial FlowTurbine)和斜流涡轮(Mixed Flow Turbine)这两种类型的涡轮。通常与相同容量的径向涡轮相比而言，斜流涡轮能够实现轻量化且过渡响应性优异。专利文献1公开了一种采用斜流涡轮的增压器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012－102745号公报

发明内容

发明所要解决的课题

通常，当相对于进行旋转的叶轮的动翼而言工作流体的相对流动角(倾角)增大时，则容易在动翼的背侧发生流动的剥离。当因相对流动角的增大而发生剥离时，会导致涡轮效率的损失(所谓倾角损失)增大。

就斜流涡轮中的动翼的前缘的旋转半径而言，会随着从护罩侧朝向轮毂侧而减小，因此前缘的周速也会随着从护罩侧朝向轮毂侧而减小。在该减小的过程中，工作流体的相对流动角会随着从护罩侧朝向轮毂侧而增大，因此越是接近轮毂侧的区域就越容易发生剥离。因此，虽然斜流涡轮的叶轮具有上述的优点，但是具有如下倾向：与相同直径的径向涡轮相比而言，在结构上容易导致倾角损失增大。

本公开针对上述情况而做出。即，本公开目的是提供一种增压器，其能够在有效利用斜流涡轮的特性的同时减小倾角损失。

用于解决课题的方案

本公开的一个方案为增压器，其要点在于，具备：斜流涡轮，其包含涡轮叶轮；涡轮壳，其包含朝向所述涡轮叶轮的动翼的前缘延伸的气体流路，且容纳所述涡轮叶轮；以及多个喷嘴翼，其设置于所述气体流路，且在所述涡轮叶轮的周向上排列，并且在彼此相邻的两个所述喷嘴翼之间形成喉管，各所述喷嘴翼以该喷嘴翼的后缘为扭转中心，以所述喉管的宽度在护罩侧比轮毂侧窄的方式扭转。

各所述喷嘴翼能够旋转地设置在所述气体流路内。各所述喷嘴翼也可以固定于所述气体流路。

在将沿着所述多个喷嘴翼的排列方向的所述喉管的长度设为喉管宽度的情况下，轮毂侧的喉管宽度也可以设定为比跨距方向上的中央的喉管宽度的1倍大且为2倍以下的值。所述喉管宽度也可以从该喷嘴翼的轮毂侧到该喷嘴翼的护罩侧单调地减小。

发明的效果

根据本公开，能够提供一种增压器，其能够在有效利用斜流涡轮的特性的同时减小倾角损失。

附图说明

图1是本公开的实施方式的增压器的正剖视图(子午面图)。

图2的(a)和图2的(b)是表示本公开实施方式的喷嘴翼的图，图2的(a)是从涡轮叶轮的轴向来看喷嘴翼的图，图2的(b)是表示由喷嘴翼形成的喉管的立体图。

图3是按照若干的轮毂喉管开口比来表示本公开实施方式的沿着涡轮叶片的前缘的相对流动角(倾角)的变化的图表。

图4的(a)和图4的(b)是表示涡轮叶片的前缘附近的工作流体的流线、和熵(静态熵)分布的图，图4的(a)是在设计点处轮毂喉管开口比O_ms为1.0的时的图，图4的(b)是在设计点处轮毂喉管开口比O_ms为1.9的时的图。