一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘的制作方法

1.本实用新型属于压气机设计与应用技术领域，特别是涉及一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘。


背景技术：

2.轴流压气机是气流平行于旋转叶轮轴线流动的压气机，通过高速旋转叶片对空气做功进而提高空气压力，被广泛应用于燃气轮机、航空发动机等流体机械。一级轴流压气机包括一组动叶片和跟随其后的静叶片，为了进一步提高航空发动机等流体机械的性能，技术人员研发出了整体叶盘，其叶片与轮盘形成一体，即简化了结构，又提高了气动效率。但是，为了使压气机应用于小型燃气轮机、小型压气机试验台等低压要求场合，在流量为3m3/s、全压为1200pa、转速为2700rpm、叶片旋转直径为508mm的指标条件下，设计一款满足要求的整体动叶盘十分必要。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘，在流量为3m3/s、全压为1200pa、转速为2700rpm、叶片旋转直径为508mm的指标条件下，对叶片的弦长和安装角分布进行了优化设计，通过数值仿真模拟得出的结果为：在转速为2700rpm时，压气机的全压达到了1270pa，功率达到了4.7kw，气动效率达到了81％；同时在满足结构强度的前提下，还对轮毂进行了减重设计。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘，包括叶片和轮毂，所述叶片和轮毂为一体式结构；所述叶片数量若干，若干叶片沿轮毂周向均匀分布；所述轮毂的直径为380mm，轮毂的厚度为51mm；所述叶片的叶根与轮毂圆心的距离为190mm。
5.所述叶片的数量为20个，叶片的翼型为clark y翼型，叶片为等弦长，叶片的弦长为52mm，叶片沿径向安装角分布曲线为β(r)＝0.00258r2‑
1.52357r 256.07，式中，β(r)为当地安装角，r为当地半径，且380mm≤r≤254mm。
6.在所述轮毂的圆心处开设有轴孔，轴孔的直径为42mm；在所述轮毂的前端面和后端面均设有环形槽，环形槽与轮毂同心分布，环形槽的外径为300mm，环形槽的内径为140mm，环形槽的深度为5mm，在环形槽内的轮毂上开设有减重孔，减重孔的直径为40mm，减重孔的数量为6个，6个减重孔沿轮毂周向均匀分布，减重孔圆心与轮毂圆心的距离为110mm。
7.本实用新型的有益效果：
8.本实用新型的小型轴流式低压压气机整体动叶盘，在流量为3m3/s、全压为1200pa、转速为2700rpm、叶片旋转直径为508mm的指标条件下，对叶片的弦长和安装角分布进行了优化设计，通过数值仿真模拟得出的结果为：在转速为2700rpm时，压气机的全压达到了1270pa，功率达到了4.7kw，气动效率达到了81％；同时在满足结构强度的前提下，还对
轮毂进行了减重设计。
附图说明
9.图1为本实用新型的一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘的结构示意图；
10.图中，1—叶片，2—轮毂，3—环形槽，4—减重孔，5—轴孔。
具体实施方式
11.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
12.如图1所示，一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘，包括叶片1和轮毂2，所述叶片1和轮毂2为一体式结构；所述叶片1数量若干，若干叶片1沿轮毂2周向均匀分布；所述轮毂2的直径为380mm，轮毂2的厚度为51mm；所述叶片1的叶根与轮毂2圆心的距离为190mm。
13.所述叶片1的数量为20个，叶片1的翼型为clark y翼型，叶片1为等弦长，叶片1的弦长为52mm，叶片1沿径向安装角分布曲线为β(r)＝0.00258r2‑
1.52357r 256.07，式中，β(r)为当地安装角，r为当地半径，且380mm≤r≤254mm。
14.在所述轮毂2的圆心处开设有轴孔5，轴孔5的直径为42mm；在所述轮毂2的前端面和后端面均设有环形槽3，环形槽3与轮毂2同心分布，环形槽3的外径为300mm，环形槽3的内径为140mm，环形槽3的深度为5mm，在环形槽3内的轮毂2上开设有减重孔4，减重孔4的直径为40mm，减重孔4的数量为6个，6个减重孔4沿轮毂2周向均匀分布，减重孔4圆心与轮毂2圆心的距离为110mm。
15.当压气机采用了本实用新型的小型轴流式低压压气机整体动叶盘后，便可以使压气机应用于小型燃气轮机、小型压气机试验台等低压要求场合。
16.实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。


技术特征：
1.一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘，其特征在于：包括叶片和轮毂，所述叶片和轮毂为一体式结构；所述叶片数量若干，若干叶片沿轮毂周向均匀分布；所述轮毂的直径为380mm，轮毂的厚度为51mm；所述叶片的叶根与轮毂圆心的距离为190mm。2.根据权利要求1所述的一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘，其特征在于：所述叶片的数量为20个，叶片的翼型为clark y翼型，叶片为等弦长，叶片的弦长为52mm，叶片沿径向安装角分布曲线为β(r)＝0.00258r2‑
1.52357r 256.07，式中，β(r)为当地安装角，r为当地半径，且380mm≤r≤254mm。3.根据权利要求1所述的一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘，其特征在于：在所述轮毂的圆心处开设有轴孔，轴孔的直径为42mm；在所述轮毂的前端面和后端面均设有环形槽，环形槽与轮毂同心分布，环形槽的外径为300mm，环形槽的内径为140mm，环形槽的深度为5mm，在环形槽内的轮毂上开设有减重孔，减重孔的直径为40mm，减重孔的数量为6个，6个减重孔沿轮毂周向均匀分布，减重孔圆心与轮毂圆心的距离为110mm。

技术总结
一种小型轴流式低压压气机整体动叶盘，包括叶片和轮毂，叶片和轮毂为一体式结构；叶片数量为20个，20个叶片沿轮毂周向均匀分布；轮毂直径为380mm，轮毂厚度为51mm；叶片叶根与轮毂圆心距离为190mm；叶片翼型为ClarkY翼型，叶片为等弦长，叶片弦长为52mm，叶片沿径向安装角分布曲线为β(r)＝0.00258r2‑


技术研发人员：谢纯阳 李春韬 习小龙 裴秀彬 王嘉旋 朱建勇
受保护的技术使用者：沈阳航空航天大学
技术研发日：2021.03.18
技术公布日：2021/10/23