一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]誘導(dǎo)輪是安裝在離心栗前面用來提高其氣蝕性能的軸流栗。為了減小渦輪栗的尺寸，誘導(dǎo)輪也不斷向小型化、高速化發(fā)展，因此誘導(dǎo)輪內(nèi)部不可避免會(huì)發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。為了提高誘導(dǎo)輪的氣蝕性能，國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究，提出了一些改變誘導(dǎo)輪殼體形狀的方法，如開環(huán)形槽，采用階梯殼體，在殼體上按照螺旋靜葉等;或者改變?nèi)~片形狀，如葉片打孔等。這些方法雖然在一定程度上能提高誘導(dǎo)輪的氣蝕性能，但是有可能導(dǎo)致誘導(dǎo)輪的揚(yáng)程或者效率下降，有些會(huì)顯著增大誘導(dǎo)輪的殼體直徑。因此在不增大誘導(dǎo)輪尺寸的前提下，需要一種既能提高誘導(dǎo)輪氣蝕性能，又不影響誘導(dǎo)輪揚(yáng)程的新裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能方法存在的問題，提出了一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體。
[0004]—種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，包括上游管路、栗殼體、套筒、螺旋槽、誘導(dǎo)輪；
[0005]栗殼體內(nèi)開槽，將螺旋槽放入槽內(nèi)，位置在誘導(dǎo)輪入口處，然后用套筒將螺旋槽位置固定;栗殼體和上游管路通過螺栓連接，用密封圈密封。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
[0007](I)螺旋槽安裝在誘導(dǎo)輪入口，能夠像其他開槽方法一樣改善誘導(dǎo)輪入口流動(dòng)條件，提高誘導(dǎo)輪的氣蝕性能；
[0008](2)螺旋槽的旋向與誘導(dǎo)輪旋向相反，由于螺旋槽內(nèi)主要是回流，從而能夠?qū)α黧w做功，使誘導(dǎo)輪揚(yáng)程保持不變或者少量提升；
[0009](3)螺旋槽的深度根據(jù)需要取I?5mm，對(duì)誘導(dǎo)輪殼體的尺寸影響不大；
[0010](4)采用套筒定位螺旋槽，方便拆裝，同時(shí)可以根據(jù)需要選擇不同長(zhǎng)度螺旋槽。
[0011](5)螺旋槽方案可以直接在原誘導(dǎo)輪殼體上進(jìn)行改進(jìn)，不需要重新設(shè)計(jì)誘導(dǎo)輪。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的螺旋槽殼體結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2是螺旋槽結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中:
[0015]1-上游管路 2-栗殼體 3-套筒
[0016]4-螺旋槽 5-誘導(dǎo)輪
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，如圖1所示，包括上游管路
1、栗殼體2、套筒3、螺旋槽4、誘導(dǎo)輪5。
[0019]栗殼體2內(nèi)開槽，將螺旋槽4放入槽內(nèi)，螺旋槽4位于誘導(dǎo)輪5入口處，通過套筒3將螺旋槽4位置固定，栗殼體2和上游管路I通過螺栓連接，用密封圈密封。
[0020]所述的，栗殼體2開槽位置根據(jù)誘導(dǎo)輪5在栗殼體2內(nèi)的安裝位置而定；
[0021]所述的，螺旋槽4的深度、寬度、長(zhǎng)度、螺旋角和槽的數(shù)目根據(jù)誘導(dǎo)輪的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，深度一般不超過5mm，槽的數(shù)目不少于10個(gè)，螺旋槽4的旋向與誘導(dǎo)輪5的旋向相反，例如誘導(dǎo)輪5是左旋，螺旋槽4就設(shè)計(jì)成右旋，如圖2所示，螺旋槽4的安裝位置保證其一部分伸入誘導(dǎo)輪5葉片前緣下游，另一部分在誘導(dǎo)輪5葉片前緣上游；
[0022]所述的，套筒3的長(zhǎng)度和螺旋槽4的長(zhǎng)度之和等于栗殼體2開槽的長(zhǎng)度，保證安裝后螺旋槽4位置固定。
[0023]誘導(dǎo)輪5正常工作時(shí)，由于誘導(dǎo)輪5葉片外緣存在葉尖間隙，并且誘導(dǎo)輪5葉片吸力面和壓力面存在壓力差，誘導(dǎo)輪5葉尖間隙內(nèi)會(huì)存在回流，螺旋槽4的存在使得該處的葉尖間隙增大，導(dǎo)致回流作用增強(qiáng)，在回流的作用下改善誘導(dǎo)輪5入口處低壓區(qū)的流動(dòng)，進(jìn)而提高誘導(dǎo)輪5的氣蝕性能。在螺旋槽4內(nèi)，由于螺旋槽4內(nèi)主要是回流，并且螺旋槽4的旋向與誘導(dǎo)輪5相反，其內(nèi)流動(dòng)方向與誘導(dǎo)輪5流道內(nèi)也相反，因此螺旋槽4會(huì)和誘導(dǎo)輪5葉片一樣對(duì)流體做功，從而保證揚(yáng)程不會(huì)因?yàn)榛亓髟鰪?qiáng)而下降，在合理的設(shè)計(jì)下，甚至能提高誘導(dǎo)輪的揚(yáng)程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，包括栗殼體、套筒、螺旋槽、誘導(dǎo)輪;栗殼體內(nèi)開槽，將螺旋槽放入槽內(nèi)，螺旋槽位于誘導(dǎo)輪入口處，通過套筒將螺旋槽位置固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，所述的栗殼體與上游管路固定連接，通過密封圈密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，所述的螺旋槽的深度、寬度、長(zhǎng)度、螺旋角和槽的數(shù)目根據(jù)誘導(dǎo)輪的尺寸確定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，所述的螺旋槽中螺旋的深度為I至5毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，所述的螺旋槽中螺旋的數(shù)目大于或等于10個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，所述的螺旋槽的旋向與誘導(dǎo)輪的旋向相反。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，所述的螺旋槽一部分伸入誘導(dǎo)輪葉片前緣下游，另一部分在誘導(dǎo)輪葉片前緣上游。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，所述的套筒的長(zhǎng)度和螺旋槽的長(zhǎng)度之和等于栗殼體開槽的長(zhǎng)度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于改善誘導(dǎo)輪氣蝕性能的螺旋槽殼體，包括上游管路、泵殼體、套筒、螺旋槽、誘導(dǎo)輪。螺旋槽安裝在誘導(dǎo)輪入口處，其旋向與誘導(dǎo)輪相反，套筒用來固定螺旋槽的位置。誘導(dǎo)輪工作時(shí)，螺旋槽的存在增強(qiáng)了葉尖間隙的回流，同時(shí)螺旋槽會(huì)對(duì)流體做功，使誘導(dǎo)輪的揚(yáng)程保持不變或者少量提升。
【IPC分類】F04D29/52, F02K9/46, F04D29/54
【公開號(hào)】CN105545814
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610008953
【發(fā)明人】李家文, 李欣, 蔡國(guó)飆
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日