二冲程旋转发动机涡轮叶轮结构设计

该叶轮是二冲程旋转发动机增压系统的核心做功部件，主要应用于小型航空动力、特种竞速动力装备以及高功率密度便携动力设备的进气增压环节，能够在发动机高转速工况下完成进气压缩，大幅提升气缸进气充量，让燃油与空气混合更充分，有效提升发动机的输出功率与扭矩响应速度，同时优化高负荷工况下的燃烧效率，降低不完全燃烧带来的排放问题。

从功能特性来看，该叶轮采用前倾式三元流叶片构型，叶片型线经过流体力学优化，能够在每分钟数万转的高转速工况下稳定引导气流，减少气流在叶片表面的分离与涡流损失，提升压气机的工作效率与喘振裕度，适配二冲程旋转发动机宽转速区间的进气需求。配套的轴体集成了安装定位轴颈、螺纹锁紧段与花键传动结构，花键结构用于传递增压器转轴的扭矩，螺纹段用于叶轮的轴向锁紧固定，轴颈段与轴承配合保证转动精度，整体结构集成度高，减少了额外连接件带来的装配误差与动平衡风险。

设计过程中优先考虑了高转速工况下的结构强度与气动性能平衡，叶片采用等强度变厚度设计，叶片根部厚度更大以承受离心力带来的拉应力，叶尖厚度收窄以降低叶顶间隙的气流泄漏损失，叶片前缘做了小圆角处理，减少来流冲击带来的气动损失。叶轮中心采用内花键孔与配套轴端花键配合，保证扭矩传递的同轴度，同时降低高速转动时的偏心振动。整体外形严格匹配压气机蜗壳的内部流道边界，叶轮外径与蜗壳内壁保持均匀的微小间隙，既避免转动剐蹭，又尽可能减少间隙漏气损失；轴向安装尺寸匹配压气机壳体的定位台阶，装配时可通过轴端螺纹将叶轮压紧在转轴定位面上，保证轴向定位精度，无需额外调整垫片即可满足装配公差要求。

该结构设计兼顾了气动效率、结构强度与装配便利性，能够在高转速、高负荷的动力工况下长期稳定工作，适配二冲程旋转发动机紧凑化、高功率密度的设计需求，可直接用于同类动力装备的增压系统开发参考，也可作为小型离心压气机叶轮设计的构型参考。