Опора статора турбомашины Советский патент 1984 года по МПК F01D25/28 

Изобретение относится к .машиностроению и может быть использовано при проектировании опор статоров турбомашин, содержащих профилированные стойки. Известна опора статора турбомашины, содержащая стойки, представляющие в плане симметричные профили 1. Однако такие стойки создают возмущения натекающего на них потока газа, что вызывает динамические напряжения в лопатках и может привести к их поломке. Наиболее близкой к предлагаемой является опора статора турбомащины, содержащая профилированные стойки с различной геометрией 2. Недостатком указанного устройства является относительно низкая надежность опоры статора турбомащины вследствие значительного возмущения потока из-за обтекания стоек с различной геометрией. Цель изобретения - повышение надежности опоры статора турбомащины. Указанная цель достигается тем, что в опоре статора турбомащины, содержащей профил ированные стойки, каждая стойка снабжена на входе обтекателем с постоянным поперечнь1м сечением, имеющим длину, составляющую 0,1-0,15 от хорды профиля стойки,и толщину - 0,1-0,2 от максимальной толщины профиля. На фиг. 1 схематично изображена опора статора турбомашины с разверткой рещетки рабочего колеса, поперечное сечение; на сЬиг. 2 - зависимость относительного момента сопротивления и максимальное значение коэффициента давления от относительной длины обтекателя; на фиг. 3 - зависимость относительного момента сопротивления и максимальное значение коэффициента давления от относительной толщины обтекателя. Опора статора турбомащины содержит профилированные стойки 1. Каждая стойка 1 снабжена на входе обтекателем 2 с постоянным поперечным сечением. Длина S обтекателя 2 составляет 0,1-0,15 длины хорды h профиля стойки 1, а толщина t обтекателя 2 равна 0,1-0,2 от максимальной толщины ш профиля стойки 1. Перед обтекателем 2 установлена решетка 3 рабочего колеса турбомашины. Во время работы турбомащины газовый поток; проходя через решетку 3 рабочего колеса, попадает на обтекатель 2 и стойку 1. Возникающие при этом аэродинамические силы с меньшей интенсивностью действуют на решетку 3 рабочего колеса, что уменьщает динамические напряжения в ней. На фиг. 2 представлен график зависимостей относительного момента сопротивления ( ) и максимального значения коэффициента давления (Ср„,х ) от параметра S/h. Из графика видно, что при эффект от описанной выще формы профиля в отнощении неравномерности давления снижается, а при S/h 15°/o существенно уменьшается жесткость опоры, поэтому указанный выше диапазон S/h является оптимальным. На фиг. 3 представлены графики зависимостей - и Сргови от параметра т при S/h 15%, из которых видно, чт npTTl/m 10-20% величины ; Срт,, имеют оптимальные значения. Таким образом, выполнение опоры статора турбомащины с обтекателем повысит надежность и эффективность турбомашины за счет предотвращения поломок рабочего колеса из-за снижения величин действующих на них аэродинамических сил.

ОПОРА СТАТОРА ТУРБОМАШИНЫ,,содержащая профилированные стойки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, каждая стойка снабжена на входе обтекателем с постоянным поперечным сечением, имеющим длину, составляющую 0,1-0,15 от хорды профиля стойки, и толщину - 0,1-0,2 от максимальной толщины профиля. ( С ( С Фи2.1

0.1

0,6.

015

0,1

JV VVucx

0,15

0.1

0.65

10

Сp на КС

0.1 Срнакс

0,15

0,1 20 Urn %

Фиг.З