Направляющий аппарат турбомашины Советский патент 1986 года по МПК F16H41/26 F01D9/02 

Фиг.1

1 .

Изобретение относится к энергетй- ческому машиностроению и может быть . использовано преимущественно в грщро- динамических передачах мапшн и механизмов ...

Целью изобретепия является повышение эффективности работы гир,роди- намической передачи на переходных режимах, .

На фиг. 1 представлена пздродина- мическая передача (гидротрансформатор) , разрез; на фиг. 2 - рабочие лопатки направляющего аппарата гидротрансформатора с установленными на них пластинами из.упругого материала на фиг. 3 - графики КПД гидротрансформатора с направляющим аппаратом, оснащенньП упругими пластинами (пунк- тирная линия) и без последних {сплош- н ая линия).

1. пдротра11сформатор содержит насосное 1 И турбинное 2 колеса, установленные соответственн о на входном и выходном валах (не показаны), а также направляющий аппарат 3. Направляющий аппарат 3 содержит наружный 4 и внутренний 5 ободы и расположенные между 1-нмп рабочие лопатки б, Ка:кдая лопатка б снабжена двумя nxiac- тинами.7, вынолненньми из упругого материала. Пластьнхы 7 расположены по обе стороны лопаток б и консольно закреплены на ее входной кромке 8.

Направляющий -аппарат работает

следующим образом.

На устапов шщемся режиме работы передачи поток циркуляции, создавае- №1Й насосньм колесом Г, сходит с тур бннного колеса 2 в осевом направлении под углом., атаки t;i-О (фиг. 2а) относительно лопаток 6 направляющего аппарата 3. При этом пластины 7 под- потоком рабочей жгщкости к соответствующим боковым поверхностям лопатки б, придавал ей наиболее- благоприятный с точки зрения обтекания профиль (не показан), при котором потери энергии от вторичных течений являются минималь ными,

Нри увеличении нагрузки на выходном валу гидротрансформатора возникает иоложительный угол атаки при входе потока в направляющий аппарат 3 (фиг. 2б). При этом конфигурация упругих пластин 7 под действх- ен потока рабочей жидкости изменяется, придавая лопатке объемный профиль, яв

6672

ляющийся оптимальным именно для дан-, ного направления потока.

Аналогичным образом происходит, изменение формы упругих пластин 7 и при уменьшении нагрузки на выходном валу гидротрансформатора, ч.то соответствует отрицательному углу атаки (фиг. 2в) при входе потока циркуляции в нанравляю ищй аппарат 3. Таким образом, упругие пластины 7, консольно закрепленные на входных кромках 8 рабочих лопатокб направляющего аппарата 3 гидротрансформатора, обеспечивают автопрофилирова- ние лопаток 6 в зависимости от нап- . равления потока циркуляции за счет чего достигается уменьшение потерь энергии от вторичных течений.

Проведенные исследования поз.во- ляют определить оптш-шльные угол охвата лопатки упругими пластинами и геометрические соотношени5Г размеров лопаток и ynpyriix пластин, при которых достм гается наиболее значи- тельное повышение эффективности работы передачи-на переходных режимах.. Так, величина угла между пластинами составляет 50-90 , высота пластин - 0,9-0,95 высоты лопатки, а длина кшкдой пластины - 0,3-0,6 длины лопатки..

Нри другшс углах охвата лопатки и соотношениях размеров лопаток и упругих пластин не обеспечивается требуемая совокупность свойств направляющего аппарата..

Угол охвата лопатки упругими пластинами, которого составляет 50-90°, покрьшает диапазон углов атаки, характеризующийся наиболее интенсивными потерями от вторич- ных течений. Кроме того, снижение потерь энергии от вторичных течений достигается за счет того, что упру- гие пластины отделяют входной участок лопатки (где обычно циркулирузот вихри) от потенциальной (струйной) части потока циркуляции. С этой целью длина пластин: выбирается в пределах 0,3-0,6 длины лопатки.

Для плавного прилегания к боковой поверхности лопатки упругая пластина до лжиа иметь размер по высоте несколько меньше, чем высота лопатки, составляя примерно 0,9-0,95 ее высоты.

Установка упругих пластин на вход- ной кромке рабочих лопаток направляю

3 . 1242667,4

щего аппарата позволяет получить эф- по сравнегаю со стационарно профили- фект автопрофилирования лопаток, рованными лопатками .эффективное сни- заключающийся в изменении формы ло- жение потерь энергии от вторичных паток в зависимости от направления течений на переходных режимах работы потока циркуляции, что обеспечивает 5 гидродинамической передачи.

а)

S)

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 t Фы2.5

Составитель Я. Брацлавский

Редактор Г. Волкова Техред Л-Олейник

Заказ 3684/34 Тираж 880 Подписное ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2

Корректор М. Максимишинец