导流护罩外壳的优化方案

压气机导流护罩壳体是不锈钢合金的整体铸造件，其构型轮廓与工作条件下的叶轮叶尖转动轨迹相匹配（主要是为了在工作状态下，在导流护罩外壳内表面与离心叶轮的叶尖之间保持合理的间隙）。导流护罩有前、后两个凸缘，用于与其他部件连接。

在前凸缘的后部有12个等距槽口，也就是导流器槽口，如图3.7所示。这些导流槽口沿周向分布在离心叶轮的导流护罩周围，主要有两方面作用。

1.低功率状态放气功能

压气机放气，主要是防止压气机喘振。压气机喘振主要是由于气流攻角超过标准值，在有压气机离心叶片的叶背出现气流分离，并逐步蔓延到整个叶栅通道。此时，压气机叶栅通道的扩压能力无法正常发挥，导致后续高压气体发生倒流，这种倒流情形又导致压气机后半部反压远低于标准值。如在此期间压气机仍然维持之前的转速，则先前倒流出去的空气流中的大部分，仍然以高于设计值的攻角重新进入压气机。如此一来，空气流在压气机流道内往复性地前后振荡，并且随着这种往复性振荡，压气机流道内的气流流量逐渐减少，叶背气流分离区域进一步扩展，压气机进入喘振状态。其结果是压气机以及发动机出现强烈的机械振动以及热部件超温，部件损伤严重，发动机出现不稳定运行风险。

在发动机低功率时，压气机的离心叶轮工作效率较低，容易导致空气流的导流不顺畅，造成空气流通道堵塞。这些导流槽口可视情把空气排出到发动机外部，即放气，等同于放气活门的功用，消除或减缓因气流流动不畅而造成堵塞，有助于防止压气机失速喘振。

2.高功率状态补充进气(www.xing528.com)

导流器槽口在发动机低功率状态进行排气，利用这一设计特性，在发动机高功率状态下补充进气，相当于增加了压气机流道内的空气流量，由此，在满足发动机功率增加的需求的前提下，也可以最大限度地压缩了压气机进口的迎风面积。在发动机高功率状态下，尤其在持续高N1转速下，导流槽口的引气方向是由外向里，即从外界大气向压气机内部吸气，允许额外的空气进入压气机离心叶轮的前部，以补充进气区域（增加空气进气量）并提高压气机性能。

图3.7　导流护罩（导流器可见）

导流器上的12个等距槽口的外环，是引气歧管的环形通道，该环形通道构件有一个圆柱锥形体通气管，管口通大气。在发动机低功率状态下，离心叶轮前部的气流从导流器槽口流向引气歧管环形通道，再流入圆柱状通气管排入大气，完成压气机排气。在发动机高功率状态下，外界空气流被圆柱状通气管吸入至引气歧管的环形通道内，并被导入导流器槽口，通过导流器槽口最后流入离心叶轮的前部，完成压气机补充进气。

环状轮廓构型的护罩壳体内表面覆盖有耐磨涂层，叶轮的前间隙就在该表面进行调节控制。在起初工作过程中，在护罩内表面与叶轮之间，需要一个特定的间隙，并且耐磨涂层可防止由于起初的发动机运行期间的热力效应以及离心力膨胀可能导致的任何接触性损坏。导流护罩上有引气歧管。该引气歧管是一个带有凸缘的、圆柱形的不锈钢制造部件，环绕着压气机护罩壳体。其目的是收集护罩壳体内的排气槽口中的空气。引气歧管上有一个单独的出口，可以将空气向外排出。出口是椭圆形的横截面并以串珠式连接机身管道。引气歧管似一锥形体，其大直径（后部）凸缘安装在导流护罩的螺柱上，小直径（前部）开口有一个非金属封严通道，该通道与护罩外壳前凸缘的外径接触。引气歧管包裹着导流护罩壳体，在发动机低功率时，导流护罩上导流槽口所导出的压缩空气，通过引气歧管的排气口排出；在发动机高功率、高N1转速下，导流槽口又将引气歧管内的空气导入离心叶轮。这种导流槽口与排气歧管的组合使用，既有压气机放气活门的功效，又有增加空气进气流量的功效，这两种功效发生在发动机不同的功率时段。