Рабочее колесо радиально-осевой гидромашины Советский патент 1984 года по МПК F03B3/12 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при изготовлении рабочих колес радиально-осевых гидромашин с дальнейшей эксплуатацией на пониженных (пусковых) напорах. Известно рабочее колесо радиальноосевой гидромашины, содержаш.ее верхний и нижний ободья и сопряженные с ними лопасти, на тыльной поверхности которых установлены ребра параллельно друг другу 1. Однако такое рабочее колесо при эксплуатации на пониженных (пусковых) напорах подвергается кавитационной эрозии, которая возникает на рабочей поверхности лопастей из-за обтекания последних потоком с отрицательными углами атаки. Цель изобретения - снижение интенсивности кавитационной эрозии при работе колеса на пониженных (пусковых) напорах. Поставленная цель достигается тем, что в рабочем колесе радиально-осевой гидромашины, содержанием верхний и нижний ободья и сопряженные с ними лопасти, на поверхности которых установлены ребра, последние установлены на рабочей поверхности каждой лопасти и расположены друг к другу под углом, равным 30-40°, симметрично относительно линии, эквидистантной линии сопряжения рабочей поверхности лопасти с верхним ободом, причем размешение ребер и их размеры определяются из следующих соотношений: Lj (0,04-0,05) DI; ц Ьз (0,03-0,04) DI; 1 (0,030-0,035) DJ; h (0,010-0,012) Оь где LI - расстояние от линии симметрии ребер до линии сопряжения рабочей поверхности каждой лопасти с верхним ободом; , Lj -длина отрезка линии симметрии ребер, ограниченного пересечением последней с входной кромкой каждои лопасти и прямой, соединяюш,ей центры ребер; Lj- расстояние между центрами ребер; 2иЬ-длина и высота ребер соответственно;DI - диаметр рабочего колеса. На фиг. 1 изображено рабочее колесо радиально-осевой гидромашины, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 в увеличенном масштабе. Рабочее колесо содержит верхний 1 и нижний 2 ободья и сопряженные с ними лопасти 3, на рабочей поверхности каждой лопасти 3 установлены ребра 4, расположенные друг к другу под углом f 30-40°, симметрично относительно линии 5, эквидистантной линии 6. сопряжения рабочей поверхности лопася-и 3 с верхним ободом 1, причем размещение ребер 4 и их размеры определяются из следующих соотношений: L, (0,04-0,05) Оь L Ьз (0,03-0,04) О,; (0,030-0,035) h (0,010-0,012) DI, где L - расстояние от линии 5 симметрии ребер 4 до линии 6 сопряжения рабочей поверхности каждой лопасти 3 с верхним ободом 1; LI - длина отрезка линии 5 симметрии ребер 4, ограниченного пересечением последней с входной кромкой 7 каждой лопасти 3 и прямой 8, соединяющей центры ребер 4; LJ - расстояние между , центрами ребер 4; биЬ -длина и высота (не показаны) ребер 4 соответственно; Д1 - диаметр рабочего колеса. При работе колеса радиально-осевой гидромашины на пониженных (пусковых) напорах поток поступает на лопасти 3 и обтекает последние с отрицательными углами атаки, вследствие чего на рабочей поверхности каждой лопасти 3 за входной кромкой 7 возникает отрыв потока, вызывающий появление кавитационной зоны. Установка ребер 4 на рабочей поверхности каждой лопасти 3 и их воздействие на поток приводит к образованию за ребрами 4 направленных вихревых нитей, которые перемешивают жидкость по спиральным траекториям, что способствует снижению уровня турбулентности потока в зоне кавитации и ослаблению кавитации. Кроме того, кавитационные пузырьки, возникающие при кавитации, уносятся по вихревым нитям вJVIeжлопастные каналы, что также снижает интенсивность кавитационной эрозии. Использование изобретения позволяет снизить интенсивность кавитационной эро- . зии при работе колеса радиально-осевой гидромашины на пониженных (пусковых) напорах и тем самым повысить ее надежность, а также сохранить КПД гидромашины на высоком уровне.

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГИДРОМАШИНЫ, содержащее верхний и нижний ободья и сопряженные с ними лопасти, на поверхности которых установлены ребра, отличающееся тем, что, с целью снижения интенсивности кавитационной эрозии при работе колеса на пониженных (пусковых) напорах, ребра установлены на рабочей поверхности каждой лопасти и расположены друг к другу под углом, равным 30-40°, симметрично относительно ЛИНИИ, эквидистантной линии сопряжения рабочей поверхности лопасти с верхним ободом, причем размещение ребер и их размеры определяются из следующих соотношений LI