РЕЗОНАТОРНЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ДЛЯ РАДИАЛЬНОЙ ТУРБОМАШИНЫ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА Российский патент 2016 года по МПК F04D29/42 

Изобретение относится к диффузору для радиальной турбомашины, в частности к центробежному компрессору.

Изобретение относится к диффузору для центробежного компрессора, содержащему по существу кольцеобразное полое пространство, ограничивающееся по меньшей мере первой радиальной боковой поверхностью. Центробежные компрессоры известны, например, из патентов ЕР 1 356 168 В1 или ЕР 1 602 810 А1.

Такие центробежные компрессоры состоят из образующего компрессорную ступень, вращающегося вокруг оси вращения рабочего, или лопастного, колеса с аксиальным входом и радиальным выходом относительно оси вращения. Сжимаемый газ аксиально устремляется в лопастное колесо компрессорной ступени, а затем (радиально, в радиальном направлении) отклоняется кнаружи, причем из лопастного колеса он выходит с большой скоростью.

Затем кинетическая энергия газа, выходящего с большой скоростью, и сжимаемого газа преобразуется в диффузоре в потенциальную энергию в качестве напора.

Такой диффузор обычно образуется из двух невращающихся колец, образующих полое кольцеобразное, или кольцевое пространство, причем кольцевое пространство радиально примыкает к выходу лопастного колеса или кольца, или кольцеобразные стенки/боковая поверхность радиально примыкают к выходу лопастного колеса и устанавливаются перпендикулярно оси вращения или под очень тупым углом к ней (радиальные стенки кольцевого пространства/радиальные боковые поверхности).

Газ, выходящий из рабочего колеса, направляется в этом кольцевом пространстве между обеими кольцеобразными стенками радиально кнаружи и попадает в сборник.

Для регулирования замедления потока и лучшего управления им диффузоры часто имеют лопасти, т.е. лопастную решетку.

Кроме того, известно, что такие центробежные компрессоры создают относительно большие шумы, т.е. имеют относительно высокие уровни шумов, представляющие собой (шумовое) нанесение вреда окружающей среде центробежного компрессора. Кроме того, это испускание шумов может вызвать вибрации и серьезные структурные сбои в работе.

Доминантные источники звука в центробежном компрессоре, обычно обусловленные высокой скоростью текучих сред, протекающих через эти участки, а также взаимодействием роторных и статорных компонентов, создаются, например, на месте лопастного колеса и на входе диффузора или на месте возможных лопастей диффузора.

Здесь, в частности, известно, что центробежные компрессоры на выходе центробежного компрессора (со стороны нагнетания), например на тамошних нагнетательных патрубках, создают сложные, нестационарные, трехмерные, вращающиеся и/или пульсирующие поля нагнетания, или звуковые поля, звуковые волны которых беспрепятственно распространяются в трубопроводах, примыкающих к нагнетательным патрубкам.

При этом дело наряду с упомянутыми шумовыми нагрузками, вибрациями и серьезными структурными сбоями в работе может дойти также до колебаний трубопроводов, могущих привести к повреждениям трубопроводов вплоть до выхода из строя центробежного компрессора или вышестоящей системы, содержащей центробежный компрессор.

Глушение таких сложных, нестационарных, трехмерных вращающихся и/или пульсирующих полей нагнетания, или звуковых, полей является технически сложным.

Если исходить из этого, то необходимы эффективные меры по глушению шумов таких шумообразующих центробежных компрессоров.

Известны такие ограничивающие шумообразование, «внешние» меры, как корпуса или оболочки. Эти технологии уменьшения шума могут быть относительно дорогими, в частности, если предлагается «последний» дополнительный продукт.

Кроме того, для ограничения шумообразования в центробежных компрессорах известны «внутренние» глушители шумов.

Глушителями шумов в общем случае являются устройства для уменьшения шумообразования. Различают разные виды глушителей шумов, уменьшающие создаваемую звуковую мощность за счет различных механизмов действия. Различают, например, абсорбционные и рефлекционные резонаторные глушители шумов.

Абсорбционный глушитель шумов для центробежного компрессора, известный, например, из патента ЕР 1 602 810 А1, содержит пористый (абсорбционный) материал, как правило минеральную вату или стекловолокно, частично поглощающие звуковую энергию, т.е. преобразующие ее в тепло. С помощью абсорбции в глушителе шумов глушатся главным образом верхние частоты звуковой среды.

Точно такие же заполнения соответствующего полого пространства предлагаются также в патентах DE 603 10 663 T2, DE 601 20 769 T2 и US 2009/229280 A1.

Патент DE 601 14 484 T2 раскрывает сущность окружного паза, глубина которого увеличена более чем в полтора раза относительно аксиальной ширины выбранного участка колеса компрессора.

Абсорбционные глушители шумов имеют тот недостаток, что они, как правило, непригодны для больших напоров, поскольку в связи с большими напорами на абсорбционный материал действуют большие энергетические нагрузки или от абсорбционного материала воспринимаются большие тепловые нагрузки, что может привести к повреждениям материала, как, например, к разложению абсорбционного материала. Резонаторные или рефлекционные глушители шумов, использующие принцип отражения звука, как правило, содержат для этого несколько полых пространств или камер, мимо которых проходит звуковая среда, причем происходят отражения. При многократном прохождении звуковой среды мимо внутренних пространств камер происходит уменьшение звуковых пиков разных частот. Эти отражения конструктивно создаются отражательными стенками, расширениями и сужениями поперечных сечений. Благодаря отражениям в глушителе шумов могут глушиться любые частоты звуковой среды.

Такой резонаторный глушитель шумов для центробежного компрессора, основанный на принципе резонатора Гельмгольца, известен из патентов ЕР 1 356 168 В1 или ЕР 1 433 217 А2. В этом центробежном компрессоре тамошний диффузор имеет акустическую облицовку в виде поля с многочисленными отверстиями, действующими в качестве резонаторов Гельмгольца.

Наряду с таким центробежным компрессором другой формой радиальной турбомашины является радиальная турбина.

Такая радиальная турбина, как, например, известная из патента DE 44 38 611 C1, основывается на обращении физического принципа центробежного компрессора и соответственно при соответствующих компонентах, как в центробежном компрессоре, обтекается, как у него, в направлении, противоположном направлению потока.

В радиальных турбинах описанные проблемы шумообразования возникают соответствующим образом.

Доминантные источники звука в радиальной турбине обычно создаются на месте лопастного, или турбинного, колеса (и то, и другое в дальнейшем кратко именуется рабочим колесом) и включенного впереди турбинного колеса направляющего венца или возможных лопастей направляющего венца турбины.

Здесь со стороны всасывания, т.е. на входе в радиальную турбину, например на тамошнем всасывающем патрубке, также могут создаваться сложные, нестационарные, трехмерные, вращающиеся и/или пульсирующие поля нагнетания, или звуковые, поля, звуковые волны которых беспрепятственно распространяются в трубопроводы, включенные впереди всасывающего патрубка.

Если исходить из этого, то и здесь необходимы эффективные меры по глушению шумов таких шумообразующих радиальных турбин.

В основу изобретения положена задача создания глушителя шумов, устраняющего недостатки из уровня техники, простого в реализации, как и простого в монтаже в шумообразующие установку или устройство, а также пригодного, в частности, для глушения шумообразования в центробежном компрессоре или в радиальной турбине.

Задача решается с помощью диффузора для радиальной турбомашины, в частности, с помощью центробежного компрессора, с признаками согласно независимому пункту формулы изобретения.

Этот диффузор содержит по существу кольцеобразное полое пространство, кольцевое пространство, ограниченное по меньшей мере первой радиальной боковой поверхностью. Согласно изобретению в этой боковой поверхности выполнен по меньшей мере один кольцеобразный окружной паз.

При этом такой по меньшей мере по существу кольцеобразный окружной паз, открытый в сторону кольцевого пространства через выход из паза (выходное отверстие паза), действует в качестве акустического резонатора, в частности резонатора лямбда/4, в последующем кратко именуемого также просто резонатором, так что звуковые волны, проходящие мимо паза, имеющие ту же частоту, что и (акустическая) собственная, или резонансная, частота этого паза, на этом участке выхода из паза отражаются, и тем самым уменьшается распространение звука за пределы паза, или резонатора.

В результате распространение звука в кольцевом пространстве уменьшается и достигается эффективное глушение звука в диффузоре и в радиальной турбомашине, или в центробежном компрессоре.

С помощью выбранной геометрии или расчета размеров по существу кольцеобразного окружного паза, в частности глубины паза, ширины/высоты паза или выхода паза, радиального положения паза в радиальной боковой плоскости определяется собственная форма (собственная мода), или диаметр узла, и собственная, или резонансная, частота паза.

Форме выполнения и трехмерной геометрии окружного паза самим по себе никакие пределы не установлены постольку, поскольку окружной паз образует полость, или полое пространство, которые действуют как акустический резонатор.

Так, например, окружные пазы могут быть реализованы с любыми формами пазов, как-то: окружные пазы с прямоугольным, V-образным или трапецеидальным поперечными сечениями, окружные пазы со скошенной кнаружи стенкой и/или окружные пазы в виде ласточкина хвоста, и/или окружные пазы с частично или полностью гладкими и/или искривленными стенками, и/или окружные пазы с Т-образными вырезами и/или с камерами. Возможны даже волнообразные окружные пазы или окружные пазы со ступенчатым дном паза.

Таким образом, если звуковая волна, проходящая мимо паза, имеет такую же форму или такой же диаметр узла, как собственная акустическая форма в резонаторе или в пазу и/или если звуковая волна, проходящая мимо паза, имеет ту же собственную частоту, что и частота паза, то отражение будет особенно эффективным.

Т.е. благодаря соответствующим (трехмерным) размерам паза акустическая собственная частота, а также собственная форма паза могут быть настроены на отражаемую звуковую волну, т.е. на ее частоту и собственную форму, а частоты тем самым благодаря расчету размеров целенаправленно заглушены.

Иначе говоря, на основе трехмерности по существу кольцеобразного окружного паза (даже только окружного паза) его собственная форма с помощью простых геометрических параметров может быть установлена таким образом, чтобы акустический образец проходящего мимо паза напора с определенной формой отражался особенно эффективно.

Форма этих акустических образцов напора, проходящего мимо, может быть оценена, например, с помощью аналитических взаимосвязей, как, например, по формуле Тайлера и Софрина.

Геометрия окружного паза проста в изготовлении и благодаря меньшему числу свободных параметров, как-то: высота, ширина, глубина или форма, предоставляет возможность для вхождения в процесс оптимизации.

Кроме того, изобретение добивается не требующего обслуживания надежного (звукоизоляционного) решения, не подверженного износу даже при больших напорах и температурах. Поэтому оно имеет явное преимущество по сравнению с концепциями, основанными на абсорбционном материале.

Поскольку «глушитель шумов» согласно изобретению используется рядом с источником звука (рабочим колесом и при необходимости с облопаченным диффузором/облопаченным направляющим венцом), при правильном расчете размеров может быть уменьшено также возбуждение рабочего колеса акустическими образцами напора.

При использовании окружного паза в кольцевом пространстве нет необходимости ни в каких звукоизоляционных мерах, в частности в трубопроводной системе. Как испускание шумов, так и возбуждение колебаний трубопроводов могут быть явно сокращены. Появляется явное преимущество в затратах по сравнению с решениями с внешними глушителями шумов.

Ожидаемые потери напора, как показали как численный расчет, так и эксперименты, незначительны.

Предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения.

В предпочтительной форме выполнения по меньшей мере одна первая радиальная боковая поверхность имеет несколько по существу кольцеобразных окружных, в частности концентричных друг другу, пазов. Благодаря нескольким таким окружным пазам эффективность глушителя шумов повышается.

Эти окружные пазы особенно предпочтительно могут быть выполнены таким образом, чтобы они соответственно имели разные размеры, в частности разную глубину и/или ширину. Здесь, например, может быть предусмотрено, чтобы с увеличением радиального расстояния в кольцеобразном полом пространстве, или в кольцевом пространстве, кнаружи глубина и ширина окружных пазов становились соответственно меньше.

Благодаря этому, т.е. нескольким окружным пазам, некоторые частоты вплоть до широкополосного глушения звука при шумообразовании глушатся в радиальной турбомашине целенаправленно. Так, например, может быть реализовано глушение полос частот 700-2000 Гц, 700-4000 Гц или 700-6000 Гц.

Эффективность «резонаторного глушителя» может быть еще более увеличена, если кольцеобразное полое пространство будет ограничено второй радиальной боковой поверхностью, аксиально противолежащей первой радиальной боковой поверхности, причем если вторая радиальная боковая поверхность также будет иметь по существу кольцеобразный окружной паз или - при дальнейшем увеличении эффективности - несколько по существу кольцеобразных окружных, в частности концентричных друг другу, пазов.

Исходя из этого, согласно другому предпочтительному усовершенствованному варианту выполнения может быть предусмотрено, чтобы один по существу кольцеобразный окружной паз первой радиальной боковой поверхности аксиально противолежал одному кольцеобразному окружному пазу второй радиальной боковой поверхности непосредственно, т.е. находился с ним на одной и той же радиальной высоте.

Однако альтернативно может быть предусмотрено, чтобы один по существу кольцеобразный окружной паз первой радиальной боковой поверхности был радиально смещен относительно одного кольцеобразного окружного паза второй радиальной боковой поверхности, т.е. находился на отличной от него радиальной высоте. Это, в частности, могло бы быть преимуществом в том случае, если бы благодаря элементам, установленным в кольцеобразном полом пространстве, или в кольцевом пространстве, например лопастной решетке, не нашлось бы места для «непосредственного аксиально противолежащего расположения» окружных пазов.

Такое непосредственное аксиально противолежащее расположение, как и радиально смещенное расположение окружных пазов, может быть соответственно предусмотрено даже при нескольких по существу кольцеобразных окружных, концентричных друг другу пазах в обеих радиальных боковых поверхностях. Здесь данности относительно места (кольцевое пространство с лопастной решеткой) также могли бы иметь решающее значение для того, чтобы предусмотреть вместо «непосредственного аксиально противолежащего расположения» радиальное смещение окружных пазов.

В очередном предпочтительном усовершенствованном варианте собственная частота по меньшей мере одного по существу кольцеобразного окружного паза настроена на отражаемую частоту. Особенно предпочтительно, чтобы отражаемая частота могла быть частотой вращения лопастного колеса («blade passing frequency») центробежного компрессора или второй, или третьей, или четвертой гармоникой частоты вращения лопастного колеса. Предпочтительно, чтобы собственная форма по меньшей мере одного по существу кольцеобразного окружного паза также была настроена на отражаемую звуковую волну.

В очередном предпочтительном варианте осуществления по существу кольцеобразное полое пространство содержит лопастную решетку.

Благодаря этому может случиться, что по меньшей мере один по существу кольцеобразный окружной паз или несколько таких окружных пазов установлены в кольцевом пространстве на одном участке лопастной решетки.

Предусмотрено может быть также, чтобы по меньшей мере один по существу кольцеобразный окружной паз или несколько таких окружных пазов были расположены в кольцевом пространстве за пределами участка лопастной решетки.

Предусмотрено может быть также, чтобы по меньшей мере один по существу кольцеобразный окружной паз имел разрывы. Это может быть предусмотрено в том случае, когда кольцевое пространство содержит лопастную решетку, препятствующую полностью окружному пазу.

Согласно очередному предпочтительному усовершенствованному варианту осуществления предусмотрено, чтобы «(резонаторный) глушитель шума» был использован, или реализован, - как тамошний диффузор - в центробежном компрессоре. «Глушитель шума» может быть использован также в радиальной турбине при направляющем венце турбины, включенном впереди рабочего колеса радиальной турбины, или реализован там.

Предусмотрено может быть также, чтобы - в случае нескольких по существу кольцеобразных окружных пазов - они были выполнены таким образом, чтобы глушение было рассчитано на большой диапазон числа оборотов, например на 50-100% номинального числа оборотов радиальной турбомашины, или центробежного компрессора.

На фигурах изображены примеры выполнения изобретения, более подробно поясняемые ниже.

Фиг. 1 изображает схематично разрез радиальной турбины, центробежного компрессора, с резонаторным глушителем шума согласно форме выполнения;

фиг. 2 - схематично разрез радиальной турбины, центробежного компрессора, с резонаторным глушителем шума согласно другой форме выполнения;

фиг. 3 - схематично разрез радиальной турбины, центробежного компрессора, с резонаторным глушителем шума согласно очередной форме выполнения;

фиг. 4 - в качестве примера акустическую собственную моду в кольцевом пазу у центробежного компрессора согласно форме выполнения.

Примеры выполнения: резонаторный глушитель шума для центробежных компрессоров.

На фиг. 1-3 изображены разные формы выполнения центробежных компрессоров 100 с соответствующим резонаторным глушителем шума 1, реализованным в диффузоре, или встроенным в него.

Такие центробежные компрессоры 100, как показано, содержат рабочее колесо 1, вращающееся вокруг оси 11 с большим числом оборотов. Рабочее колесо 1 содержит втулку 12 и радиально отходящие от нее лопасти 13.

Втулка 12 содержит первый по существу цилиндрический участок 12а, второй переходной участок 12b, на котором радиус втулки расширяется, и концевой участок 12с, проходящий по существу перпендикулярно оси 11.

Газ 2, втекающий аксиально - с направлением 3 потока, приводится рабочим колесом 10 во вращение и выходит из рабочего колеса 10 с радиальным направлением 3 потока относительно оси 11 и под тупым углом к оси 11.

Лопасти 13 закреплены в общей задней пластине 14 втулки 12. Рабочее колесо 10 находится в корпусе 15, стенка 16 которого подогнана под наружный контур рабочего колеса. Нагнетатель, образованный рабочим колесом 10, имеет аксиальный вход 17 и радиальный выход 18, простирающийся по окружности рабочего колеса 10.

К выходу 18 примыкает диффузор 20, не вращающийся и жестко соединенный с корпусом 15. Диффузор 20 содержит по существу радиальную несущую стенку 21, на которой установлены лопасти 22 (лопастная решетка), направляющие поток, проходящий на выход 18.

Напротив радиальной несущей стенки диффузора 20 аксиально с интервалом находится другая по существу радиальная стенка 23, вследствие чего диффузор 20 образует кольцеобразное пространство, кольцевое пространство 30, занятое лопастной решеткой 22.

Лопасти 22 по существу проходят радиально оси 11. Между лопастями 22 образованы каналы диффузора, площадь поперечного сечения которых увеличивается в направлении изнутри кнаружи.

Задача диффузора 20 заключается в том, чтобы притормозить ускоренный рабочим колесом 10 газ, обладающий большой кинетической энергией, и преобразовать кинетическую энергию в напор.

К одному выходу 26 диффузора 20 примыкает - далее ниже по течению - (более подробно не показанная) трубопроводная система 29 (со стороны 27 нагнетания), соединенная нагнетательным патрубком 28 с диффузором 20.

Такие центробежные компрессоры 100, как показано, вызывают большое шумообразование, которое может причинить (шумовой) вред окружающей среде центробежного компрессора 100, вызвать вибрации, серьезные структурные сбои в работе, а также колебания трубопроводов в системах трубопроводов, приводящие к повреждениям трубопроводов вплоть до выхода центробежного компрессора 100 из строя.

Доминантные источники звука при таком шумообразовании создаются на месте лопастного/рабочего колеса 10 и на входе 25 диффузора или возможных лопастей 22 диффузора, будучи обусловлены высокой скоростью текучих сред, протекающих через эти участки.

В частности, со стороны 27 нагнетания, или на тамошнем нагнетательном патрубке 28 центробежного компрессора 100, создаются сложные, нестационарные, трехмерные, вращающиеся и/или пульсирующие поля нагнетания, или звуковые, поля, звуковые волны которых могут беспрепятственно распространяться в трубопроводы 29, примыкающие к нагнетательным патрубкам 28, и обусловливать там описанные повреждения.

Во избежание таких повреждений или в качестве эффективной защиты от шума центробежные компрессоры 100, как показано на фиг. 1-3, предусматривают соответствующий резонаторный глушитель 1 шума, реализованный в диффузоре, или в тамошнем кольцевом пространстве 30, или встроенный в него.

Для уменьшения распространения звуковых волн в кольцевом пространстве 30 диффузора 20 один или несколько окружных/кольцевых пазов 50 устанавливаются, как показано на фиг. 1-3, в радиальной несущей стенке 21 и/или в радиальной стенке 23 действующих в качестве акустических резонаторов, в частности в качестве резонаторов лямбда/4.

При этом эти - кольцеобразные и расположенные концентрично оси 11 - окружные пазы 50 могут быть расположены в кольцевом пространстве 30 как с одной стороны, например на радиальной несущей стенке 21 или на радиальной стенке 23, так и с обеих сторон, т.е. как на радиальной несущей стенке 21, так и на радиальной стенке 23.

Эти окружные пазы 50 могут быть установлены также как только на участке лопастной решетки 22 диффузора 20 или только на участке за пределами лопастной решетки 22 диффузора 20, так и на участке лопастной решетки 22 диффузора 20 и за пределами этого участка.

Проходящие через кольцевое пространство, или мимо окружных/кольцевых пазов 50, звуковые волны, имеющие такую же частоту, что и одна из резонансных частот такого окружного/кольцевого паза 50, отражаются и тем самым глушатся на участке выхода 51 из резонатора, т.е. отверстия паза, или входа 51 в паз.

На фиг. 1 изображена форма выполнения резонаторного глушителя 1 шума, содержащего концентрично оси 11 паза два соответствующих кольцеобразных окружающих окружных паза 50.

Один из обоих окружных пазов 50 установлен на радиальной несущей стенке 21. Примерно на таком же радиальном удалении от оси 11 расположен второй из обоих пазов в радиальной стенке 23. Оба окружных паза 50, идентичных по форме, ширине и глубине и имеющих U-образное поперечное сечение, располагаются сообразно этому аксиально напротив друг друга непосредственно, т.е. на одной и той же радиальной высоте.

Их радиальное удаление от оси 11, или их радиальное положение в кольцевом пространстве 30, рассчитано таким образом, чтобы оба окружных паза (радиально) располагались за пределами облопаченного участка 22 диффузора 20, или кольцевого пространства 30.

На фиг. 2 изображена очередная форма выполнения резонаторного глушителя 1 шума в диффузоре 20, содержащего концентрично оси 11 множество соответствующих кольцеобразных окружающих окружных пазов 50.

Первая часть этих окружных пазов 50, здесь четыре окружных паза 50, расположена на радиальной несущей стенке 21 на участке лопастной решетки 21 диффузора 20. Напротив этих окружных пазов 50 непосредственно, т.е. на соответствующей одинаковой радиальной высоте, или на соответствующем одинаковом радиальном удалении от оси 11, аксиально расположена вторая часть окружных пазов 50, также четыре окружных паза 50 на радиальной стенке 23 - тем самым также на облопаченном участке 22 диффузора 20, или кольцевого пространства 30.

При этом непосредственно противолежащие друг другу окружные пазы 50 по форме, ширине и глубине соответственно идентичны. При этом ширина, а также глубина окружных пазов 50 убывает по мере удаления от оси 11. Иначе говоря, по мере радиального удаления от оси 11 окружные пазы 50 становятся тоньше, или уже, и менее глубокими. Все окружные пазы 50 имеют U-образное поперечное сечение.

На фиг. 3 изображена очередная форма выполнения резонаторного глушителя 1 шума в диффузоре 20 также с множеством концентричных оси 11 кольцеобразных окружающих окружных пазов 50.

Согласно этой форме выполнения на фиг. 5 все окружные пазы 50, здесь четыре окружных паза 50, расположены на радиальной стенке 23 на участке лопастной решетки 22 концентрично друг другу и оси 11. По мере радиального удаления от оси 11 ширина, а также глубина окружных пазов 50 убывают. Иначе говоря, по мере радиального удаления от оси 11 окружные пазы 50 становятся тоньше, или уже, и менее глубокими. Все окружные пазы 50 и здесь имеют U-образное поперечное сечение.

На фиг. 4 в качестве примера изображена собственная акустическая мода 60 в таком кольцевом пазу 50, действующем в качестве резонатора.

На фиг. 4 изображены максимумы 61 напора. Кроме того, собственная, или акустическая, мода 60 характеризуется так называемыми диаметрами 62 узлов и определенной собственной частотой. Звуковые волны, проходящие мимо окружного паза 50, которые характеризуются этой собственной частотой, отражаются, и распространение звука через окружной паз 50 и мимо него уменьшается.

Если проходящая мимо звуковая волна имеет такой же диаметр 62 узла, что и собственная акустическая форма 60 в окружном пазу 50 (резонаторе), то процесс отражения будет особенно эффективным.

Такие резонаторные глушители 1 шума, как они описаны, действуют исключительно эффективно, в частности, поскольку они установлены вблизи источника звука, рабочего колеса 10 и диффузора 20 (при известных условиях с лопастной решеткой 22), так что от других, дорогостоящих мер защиты от шума, в частности, для всей системы 29 трубопроводов центробежного компрессора 100 можно отказаться.

Изобретение относится к диффузору (20) для радиальной турбомашины, как-то: центробежный компрессор (100) или радиальная турбина, в частности для такого центробежного компрессора (100). Этот диффузор (20) имеет по существу кольцеобразное полое пространство (30), ограничивающееся по меньшей мере первой радиальной боковой поверхностью (21, 23). Согласно изобретению в этой боковой поверхности (21, 23) образован по меньшей мере один по существу кольцеобразный окружной паз (50). Задачей изобретения является создание надежного и простого глушителя шумов. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Диффузор (20) для центробежного компрессора (100), имеющий по существу кольцеобразное пространство (30), ограничивающееся по меньшей мере одной первой радиальной боковой поверхностью (21, 23), отличающийся тем, что по меньшей мере одна первая радиальная боковая поверхность (21, 23) имеет по меньшей мере один по существу кольцеобразный пустой окружной паз (50), образующий акустический резонатор, причем размеры по меньшей мере одного по существу кольцеобразного пустого окружного паза (50) определяют собственную частоту и/или собственную форму (60) по существу кольцеобразного пустого окружного паза (50), а собственная частота и/или собственная форма по меньшей мере одного по существу кольцеобразного пустого окружного паза (50) настроены на отражаемую частоту и/или на отражаемую звуковую волну.

2. Диффузор (20) по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна первая радиальная боковая поверхность (21, 23) имеет несколько по существу кольцеобразных пустых окружных, в частности концентричных друг другу, пазов (50), имеющих, в частности, соответствующие разные размеры, в частности разную глубину и/или ширину.

3. Диффузор (20) по п. 2, отличающийся тем, что кольцеобразное полое пространство (30) ограничивается аксиально противолежащей первой радиальной боковой поверхности (21, 23) второй радиальной боковой поверхностью (21, 23), имеющей по существу кольцеобразный пустой окружной паз (50) или несколько по существу кольцеобразных пустых окружных пазов (50), концентричных друг другу.

4. Диффузор (20) по п. 3, отличающийся тем, что по существу пустой кольцеобразный окружной паз (50) первой радиальной боковой стороны (21, 23) располагается напротив по существу кольцеобразного пустого окружного паза (50) второй радиальной боковой стороны (21, 23) с аксиальным или радиальным смещением или что несколько по существу кольцеобразных пустых окружных, концентричных друг другу пазов первой радиальной боковой стороны (21, 23) и несколько по существу кольцеобразных пустых окружных, концентричных друг другу пазов второй радиальной боковой стороны (21, 23) расположены друг против друга с аксиальным или радиальным смещением.

5. Диффузор (20) по п. 4, отличающийся тем, что размерами, определяющими собственную частоту и/или собственную форму, являются ширина, и/или глубина, и/или радиальное положение по существу кольцеобразного пустого окружного паза (50).

6. Диффузор (20) по п. 4, отличающийся тем, что собственная частота и/или собственная форма (60) по меньшей мере одного по существу кольцеобразного пустого окружного паза (50) настроены на частоту вращения лопастного колеса ("blade passing frequency") центробежного компрессора или на вторую, или третью, или четвертую гармонику частоты вращения лопастного колеса центробежного компрессора (100).

7. Диффузор (20) по п. 1, отличающийся тем, что по существу кольцеобразное полое пространство (30) содержит лопастную решетку (22).

8. Диффузор (20) по п. 7, отличающийся тем, что по меньшей
мере один по существу кольцеобразный пустой окружной паз (50) или каждый по существу кольцеобразный пустой окружной паз (50) расположен на участке лопастной решетки (22) или что по меньшей мере один по существу кольцеобразный пустой окружной паз (50) или каждый по существу кольцеобразный пустой окружной паз (50) расположен за пределами лопастной решетки (22).

9. Диффузор (20) по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один по существу кольцеобразный пустой окружной паз (50) имеет разрывы.

10. Диффузор (20) по одному из пп. 1-9, установленный в центробежном компрессоре (100) или в радиальной турбине у направляющего венца турбины, расположенного перед рабочим колесом радиальной турбины.