Сопловой аппарат осевой турбины Советский патент 1984 года по МПК F01D9/06 

vj

О5 О)

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть применено в кок-струкции сопловых аппаратов осевых турбин.

Известен сопло.вой аппарат осевой тур- j бины, содержащий кольцо,в котором выполнены префилированные криволинейные сопла l.J.

Однако в осевых турбинах небольшой размерности, рассчитанных на высокие перепады давления, выполнение профилированных криволинейных сопел, рассчитанных на высокую сверхзвуковую скорость, практически невозможно с требуемой точностью.

Наиболее близким к предлагаемому по |, технической сущности является сопловой аппарат осевой турбины, со держа щи и кольцо и выполненные в нем тангенциальные :опла, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось, расположенную под углом к торцам кольца, 20 и входной участок в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием. Известный сопловой аппарат технологичен и может быть изготовлен с высокой точностью

Однако расположение отверстий входных 25 частков на торце кольца сопряжено с доолнительными потерями, вследствие неавномерности потока по сечению отверстий, неблагоприятных условий обтекания острых кромок разделительных перемычек о и несоответствия обводов проточной ча(уи циркуляционному течению перед сопловым аппаратом, что снижает экономичность.

Цель изобретения - повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что в 35 сопловом аппарате осевой турбины, содержащем кольцо и выполненные в нем тангенциальные сопла, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось,, расположенную под углом к торцам кольца, и входной участок в виде цилиндра 0 с плоским кольцевым основанием,на торце кольца со стороны входа потока выполнена угловая расточка, поверхности которой

образованы двумя соосиыми кольцу однополостными гиперболоидами, образующая одного из которых расположена на пересечении цилиндра с плоскостью, проходящей через ось сопла параллельно оси коЛьца, а образующая другого - параллельно указанной плоскости и касательно к основанию цилиндра.

На фиг. 1 изображен сопловой аппарят осевой турбины; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Сопловой аппарат осевой турбины содержит кольцо 1 и выполненные в нем тангенциальные сопла 2, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось 3, расположенную под углом о{| к торцам 4 и 5 кольца 1, и входной участок 6 в виде цилиндра 7 с плоским кольцевым основанием 8, причем на торце 5 кольца 1 со стороны входа потока выполнена угловая расточка 9, поверхности которой образованы двумя соосными кольцу 1 одиополостными гиперболоидами 10 и II, образующая 12 одного из которых расположена на пересечении цилиндра 7 с плоскостью 13, проходящей через ось 3 сопла 2 параллельно оси кольца 1, а образующая 14 другого - параллельно указанной плоскости 13 и касательно к основанию 8 цилиндра 7.

При работе турбины поверхность гиперболоида 10 соплового аппарата соответствует циркуляционному течению, устанавливающемуся перед торцом 5 кольца 1 и организует течение практически по прямолинейным линиям тока, параллельным образующей 12, соответствующим расположению осей 3 сопел 2. Поверхность гиперболоида 11 пересекает цилиндры 7 входных участков 6 под максимальными углами, предельно укорачивая их и образуя входные отверстия 15 минимального периметра, что обеспечивает равномерность потока по сечению ртверстия и оптимальные условия обтекания (без радиального перекоса) острой кромки разделительной перемычки.

При таком выполнении уменьшаются потери во входных участках б сопел 2 и уменьшается неравномерность потока, что повышает экономичность соплового аппарата.

фиг.З

СОПЛОВОЙ АППАРАТ ОСЕВОР| ТУРБИНЫ, содержащий кольцо и выполд ненные в нем тангенциаЛьные сопла, каждое из которых имеет круглое поперечно сечение, прямолинейную ось, расположенную под углом к торцам кольца, и входной участок в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием, отличающийся тем, что, с целью повышення экономичности, на торце кольца со стороны входа выполнена ytловая расточка, поверхностн которой образованы двумя соосными кольцу однополостными гиперболоидами, образующая одного. . нз которых расположена на пересечении цн Лнндра с плоскостью, проходящей через ось сопла параллельно оси кольца, a образующая другого - параллельно указанной плоскости н касательно к основанию цилиндра. 5