叶片扩压器工作原理解析

叶片扩压器是由等厚度薄板或机翼形叶片组成的。图4-5所示为由等厚度薄板叶片组成的叶片扩压器。

图4-5 叶片扩压器

气流以α₃角度流入叶片扩压器后，由于叶片对气流的限制，使气流偏离了它们自由流动轨迹（即在无叶扩压器中，气流沿方向角α不变的对数螺旋线轨迹），而向着方向角α增大的方向流出去，使气体的流通面积快速加大，而达到降速增压的目的。这样，气流在流动路径短、直径增大不多的条件下，即可获得较大的降速与增压。例如要使扩压器出口气流速度c₄下降到进口气流速度c₃的1/2，即c₄。如果采用无叶扩压器，则扩压器的外径D₄将是内径D₃的2倍，即D₄=2D₃；如果采用叶片扩压器，则扩压器的外径D₄只是内径D₃的1.2倍，D₄=1.2D₃就有可能达到。这样，采用叶片扩压器后，一方面可以减小压缩机的外径尺寸，同时也减少了气流在扩压器中的流动路径和流动损失；另一方面，由于叶片扩压器的级流量系数一般取得比较小，使得能量头系数增大。因此，叶片扩压器常常可以使压缩机级获得较高的效率和压力比。但级的稳定工作范围要比采用无叶扩压器时来得狭窄，其性能曲线也要比采用无叶扩压器时更陡一些（也就是随着流量的增大，压力比下降得比较厉害；随着流量偏离最佳流量q_V最佳，效率下降得比较显著）。图4-6所示为采用叶片扩压器和采用无叶扩压器时的级性能曲线的比较。(www.xing528.com)

对于叶轮出口气流方向角α₂=14°～25°，以及流量系数时，可以采用这种叶片扩压器。

图4-6 采用叶片扩压器及无叶扩压器时的级性能曲线的比较