Колеса компрессора в турбокомпрессорах часто подразделяются на два основных типа конструкции в зависимости от формы их экструдера (внешний диаметр колеса в месте соединения лопаток с корпусом):
Плоская задняя поверхность: Выходное отверстие колеса по существу плоское, то есть задняя поверхность колеса (напротив индуктора, куда поступает воздух) представляет собой прямую плоскость, перпендикулярную валу.
Superback: Эта конструкция отличается изогнутым или «чашеобразным» эксдуктором. Задняя поверхность колеса изгибается наружу, а затем обратно внутрь к валу, создавая более сложную, контурную форму.
Ключевое отличие и причина создания этих конструкций заключается в том, как они справляются со стрессом, улучшают структурную целостность и расширяют возможности.
Вот краткий обзор:
- Распределение напряжений: Колеса Superback, как правило, лучше распределяют напряжения, особенно центробежные, возникающие из-за чрезвычайно высоких скоростей вращения (часто превышающих 100 000 об/мин), которые испытывают колеса турбокомпрессора. Изогнутая задняя часть помогает распределить нагрузку более равномерно, снижая вероятность концентрации напряжений, которые могут привести к трещинам или поломке. Колеса Flatback проще в производстве.
- Потенциал и эффективность наддува: конструкция superback может в некоторых случаях способствовать немного более высокому потенциалу наддува и повышению эффективности. Изогнутый эксдуктор может влиять на поток воздуха, выходящий из колеса компрессора, потенциально улучшая восстановление давления и уменьшая обратный поток. Однако этот эффект сильно зависит от общей конструкции турбокомпрессора (корпус, профиль лопаток и т. д.) и не всегда является гарантированным преимуществом.
- Сложность производства: Колеса Superback сложнее в производстве, чем колеса Flatback. Сложная кривизна требует более сложных процессов обработки, что может увеличить производственные затраты. Колеса Flatback обычно проще.
Применение Flatback — наиболее распространенный тип. Superback чаще встречается в высокопроизводительных приложениях.
Подводя итог, можно сказать, что хотя обе конструкции служат одной и той же фундаментальной цели (сжатие воздуха), конструкция superback обычно предпочтительна в высокопроизводительных приложениях, где приоритет отдается долговечности, высокому давлению наддува и потенциально незначительному повышению эффективности. Конструкции flatback чаще встречаются в приложениях, где ключевыми факторами являются экономичность и простота производства, и где экстремальные требования к напряжению высокопроизводительных приложений не столь критичны. Выбор использования компрессора flatback или superback — это баланс нескольких факторов.
