第七讲离心式压气机
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由进气装置, 工作叶 轮, 扩压器, 集气管 等部分组成 叶轮和扩压器是其中 两个主要部件
图4－1 离心式压气机
离心式压气机的组成
典型的离 心式压气 机
4.1.1 离心式压气机的组成
进气装置
安装在叶轮的进口处， 其通道是收敛形的 功用
使气流拐弯并以一定方 向均匀进入工作叶轮, 以减小流动损失 此过程中气流加速，防 止出现拐弯分离流 空气在流过它时速度增 大,而压力和温度下降
4.1.2 空气在离心式压气机中的流动
空气在导流器中的流动
单面进气的离心式压气机叶轮的进口直接与 进气道的出口相接 双面进气离心式压气机的进气装置一般由预 旋片和分气盆构成
预旋片的作用在于造成工作轮进口有一定规律的 气流切向速度分布 分气盆的作用则在于将经过预旋片的空气分为数 层,以便将空气较均匀地充满工作轮叶片的进口 进气装置中的流道做成略有收敛,使空气经过它 后,速度略有增大，以减少流动损失
第三章 压气机
主要内容
第3.1节 离心式压气机 第3.2节 轴流式压气机
3.2.1 轴流式压气机的组成 3.2.2 基元级的工作原理 3.2.3 轴流式压气机的叶栅特性 3.2.4 轴流式压气机级的工作原理 3.2.5 多级轴流式压气机 3.2.6 轴流式压气机的参数 3.2.7 压气机的流量特性 3.2.8 压气机的喘振
相对速度的变化 圆周速度的变化（占据主导地位）
空气在扩压器中的流动
空气离开工作叶轮时,相对速度并不高, 而绝对速度还是很高的,一般相应的马 赫数为1.1～1.2。因此要有扩压器使空 气的静压进一步提高。 离心式压气机的扩压器一般由缝隙扩压 器和叶片扩压器两部分组成。
空气在集气管中的流动中
气流参数变化
图4－2
进气装置
4.1.1 离心式压气机的组成
工作叶轮
高速旋转的部件 工作叶轮上叶片间的通道是扩张形的 空气在流过它时, 对空气作功, 加速空气 的流速, 同时提高空气的压力 从结构上叶轮分单面叶轮和双面叶轮两 种
两面进气,这样可以增大进气量 对于平衡作用在轴承上的轴向力也有好处
两级单面叶轮离心式压气机
双轴涡轴发动机
扩压器
位于叶轮的出口处 其通道是扩张形的 空气在流过它时, 速 度下降, 压力和温度 都上升
使气流变为轴向, 将 空气引入燃烧室
集气管
离心压气机中的压力和速度变化
离心式压气机的主要优点
单级增压比高
一级的增压比可达4:1－5:1, 甚至 更高
空气从叶片式扩压器流出之后,流入集 气管 集气管与燃烧室相连,它的作用除了把 空气导入燃烧室之外,还使气流速度继 续降低,进一步提高压力。 为了缩小径向尺寸,常把扩压器和集气 管统一在一起,气流在拐弯中一边扩压, 一边转为轴向。
第4.1节 离心式压气机
离心式压气机的特点及应用
与轴流压气机相比具有迎风面积尺寸大、效率低的 特点
压气机主要功用
对流过它的空气进行压缩, 提高空气的压力, 为燃气膨胀作功创造条件, 以改善发动机的 经济性, 增大发动机的推力 利用高速旋转的叶片对空气作功, 将功转变 为压力位能和内能 分为离心式压气机和轴流式压气机
提高空气压力的方法
压气机分类
第4.1节 离心式压气机
定义：
空气在工作叶轮内沿 远离叶轮旋转中心的 方向流动
图4－5 双面离心式压气机进气装置
气体经过工作叶轮的扩压
离心式压气机静压增加主要在工作叶轮中实 现，增压比为2.5-3.0 工作叶轮通道并不是设计成扩张形的
除了在导风轮中的变化之外, 在叶轮中的变化不 大 由于离心力作用，叶轮外径处压强比内径大的多
百度文库
气体增压主要靠离心增压实现
总之，气体增压有两方面因素
不宜用于高速飞行的大推力发动机上 在早期中小推力发动机以及近期小型发动机上得到了应用
具有特性平缓、结构简单、工艺性好等优点
早期离心式压气机单级增压比为3.0-4.5，效率为 0.75-0.78 60年代借助于数值流场计算技术使增压比达到6-8 组合压气机（前面加上1-2级超跨音速轴流压气机）， 应用于性能良好的小型风扇发动机
同时离心式压气机稳定的工作范 围宽 结构简单可靠 重量轻, 所需要的起动功率小
主要缺点
但它的流动损失大, 尤其是级间损失更 大, 不适于用多级, 最多两级 效率较低, 一般离心式压气机的效率最 高只有83％－85％, 甚至不到80％ 单位面积的流通能力低, 故迎风面积大, 阻力大
图4－1 离心式压气机
离心式压气机的组成
典型的离 心式压气 机
4.1.1 离心式压气机的组成
进气装置
安装在叶轮的进口处， 其通道是收敛形的 功用
使气流拐弯并以一定方 向均匀进入工作叶轮, 以减小流动损失 此过程中气流加速，防 止出现拐弯分离流 空气在流过它时速度增 大,而压力和温度下降
4.1.2 空气在离心式压气机中的流动
空气在导流器中的流动
单面进气的离心式压气机叶轮的进口直接与 进气道的出口相接 双面进气离心式压气机的进气装置一般由预 旋片和分气盆构成
预旋片的作用在于造成工作轮进口有一定规律的 气流切向速度分布 分气盆的作用则在于将经过预旋片的空气分为数 层,以便将空气较均匀地充满工作轮叶片的进口 进气装置中的流道做成略有收敛,使空气经过它 后,速度略有增大，以减少流动损失
第三章 压气机
主要内容
第3.1节 离心式压气机 第3.2节 轴流式压气机
3.2.1 轴流式压气机的组成 3.2.2 基元级的工作原理 3.2.3 轴流式压气机的叶栅特性 3.2.4 轴流式压气机级的工作原理 3.2.5 多级轴流式压气机 3.2.6 轴流式压气机的参数 3.2.7 压气机的流量特性 3.2.8 压气机的喘振
相对速度的变化 圆周速度的变化（占据主导地位）
空气在扩压器中的流动
空气离开工作叶轮时,相对速度并不高, 而绝对速度还是很高的,一般相应的马 赫数为1.1～1.2。因此要有扩压器使空 气的静压进一步提高。 离心式压气机的扩压器一般由缝隙扩压 器和叶片扩压器两部分组成。
空气在集气管中的流动中
气流参数变化
图4－2
进气装置
4.1.1 离心式压气机的组成
工作叶轮
高速旋转的部件 工作叶轮上叶片间的通道是扩张形的 空气在流过它时, 对空气作功, 加速空气 的流速, 同时提高空气的压力 从结构上叶轮分单面叶轮和双面叶轮两 种
两面进气,这样可以增大进气量 对于平衡作用在轴承上的轴向力也有好处
两级单面叶轮离心式压气机
双轴涡轴发动机
扩压器
位于叶轮的出口处 其通道是扩张形的 空气在流过它时, 速 度下降, 压力和温度 都上升
使气流变为轴向, 将 空气引入燃烧室
集气管
离心压气机中的压力和速度变化
离心式压气机的主要优点
单级增压比高
一级的增压比可达4:1－5:1, 甚至 更高
空气从叶片式扩压器流出之后,流入集 气管 集气管与燃烧室相连,它的作用除了把 空气导入燃烧室之外,还使气流速度继 续降低,进一步提高压力。 为了缩小径向尺寸,常把扩压器和集气 管统一在一起,气流在拐弯中一边扩压, 一边转为轴向。
第4.1节 离心式压气机
离心式压气机的特点及应用
与轴流压气机相比具有迎风面积尺寸大、效率低的 特点
压气机主要功用
对流过它的空气进行压缩, 提高空气的压力, 为燃气膨胀作功创造条件, 以改善发动机的 经济性, 增大发动机的推力 利用高速旋转的叶片对空气作功, 将功转变 为压力位能和内能 分为离心式压气机和轴流式压气机
提高空气压力的方法
压气机分类
第4.1节 离心式压气机
定义：
空气在工作叶轮内沿 远离叶轮旋转中心的 方向流动
图4－5 双面离心式压气机进气装置
气体经过工作叶轮的扩压
离心式压气机静压增加主要在工作叶轮中实 现，增压比为2.5-3.0 工作叶轮通道并不是设计成扩张形的
除了在导风轮中的变化之外, 在叶轮中的变化不 大 由于离心力作用，叶轮外径处压强比内径大的多
百度文库
气体增压主要靠离心增压实现
总之，气体增压有两方面因素
不宜用于高速飞行的大推力发动机上 在早期中小推力发动机以及近期小型发动机上得到了应用
具有特性平缓、结构简单、工艺性好等优点
早期离心式压气机单级增压比为3.0-4.5，效率为 0.75-0.78 60年代借助于数值流场计算技术使增压比达到6-8 组合压气机（前面加上1-2级超跨音速轴流压气机）， 应用于性能良好的小型风扇发动机
同时离心式压气机稳定的工作范 围宽 结构简单可靠 重量轻, 所需要的起动功率小
主要缺点
但它的流动损失大, 尤其是级间损失更 大, 不适于用多级, 最多两级 效率较低, 一般离心式压气机的效率最 高只有83％－85％, 甚至不到80％ 单位面积的流通能力低, 故迎风面积大, 阻力大