离心式压气机,是压气机的重要产品类型之一,主要由进气道、叶轮、扩压器、出气蜗壳组成,在叶轮内,空气沿径向流动。离心式压气机具有转速高、体积小、单级增压比高的优点,可用于大、中、小型装备制造领域,在油气开采设备、工业设备、船舶、航空等产业中均有需求。
离心式压气机的工作过程是,空气从进气道进入内部,叶轮叶片在尽量减小冲击损失的情况下将空气导入叶轮,叶轮高速旋转,利用离心力使空气压力提高,再将空气输送给扩压器,扩压器再次提升空气压力,产生的高压空气由出气蜗壳导出,同时出气蜗壳使气流继续扩压,由此得到高压空气。
20世纪30年代,离心式压气机首次应用于航空发动机制造中,近年来,随着设计能力、制造工艺不断进步,以及新材料不断研发问世,离心式压气机工作效率不断提高,在中小型航空发动机中应用快速攀升。由于具有单级增压比高的特点,应用在航空发动机中的离心式压气机一般是单级离心式压气机,其体积小、重量轻、性能稳定、易于维护的优点突出。
单级离心式压气机单位迎风面积的气流量较小,通常与轴流式压气机配合使用。例如我国研制的AEP500涡桨发动机,由4级轴流式低压压气机、1级轴流式高压压气机、1级离心式高压压气机等组成。
在全球范围内,离心式压气机生产商主要有瑞典Atlas Copco、德国西门子、德国MAN Energy Solutions、美国霍尼韦尔、美国Ingersoll Rand、日本石川岛播磨、日本三菱重工、韩国韩华集团等。在全球范围内,北美是最大的离心式压气机需求市场,占比达到31%;其次是欧洲,需求占比为26%;接下来是中国,需求占比为14%。
新思界
行业分析人士表示,我国航空工业技术不断进步,为实现飞机完全自主生产,作为飞机心脏的航空发动机自主研发力度不断加大,市场对高端离心式高压压气机的需求有望不断增长。经过长期发展,我国离心式压气机生产能力不断增强,但高端产品自主设计、研发及制造能力依然存在不足,与美国相比存在较大差距,未来还有较大进步空间。