Направляющий аппарат турбомашины Советский патент 1990 года по МПК F01D9/02 

которых определяется из условия движения рабочего тела (РТ) с максимальным расходом при заданном перепаде давлений на направляющую решетку по выраже нию

а а0 +-1а20 (г-гк)( 2г0) , где а - текущее значение осевой координаты (К) точки образующей Л; а0 - осевая К точки пересечения образующей Л с корневой ОП в меридиональной плоскости (МП)| г - радиальная К точки образующей Л; тк - радиальная К точки пересечения образующей Л с корневой ОП з МП; г0 - радиальная К точки пересечения образующих ОП 1 и 3 в МПо Угол 6 наклоу на образующей 4 Л 2 определяется в МП как угол между касательной k образующей

0

в данной точке и радиальным направлением в этой же точке. При такой форме аппарата достигается оптимальное распределение параметров РТ по высоте Л, сопровождающееся эффективным снижением концевых потерь при наличии меридионального раскрытия проточной части, При этом у периферии и корня аппарата поток следует к ОП 1 и 3 таким образом, что меридиональный поточный угол становится равным меридиональному углу 0 раскрытия проточной части, вследствие чего имеет место безотрывное течение РТ со снижением уровня концевых потерь и соотвественным повышением КПД ступени турбомашины. 1 ил.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при конструировании направляющего аппарата ступени турбомашины. Цель изобретения - повышение КПД турбомашины. Аппарат из периферийной ограничивающей поверхности (ОП) 1, направляющих лопаток (Л) 2 и корневой ОП 3. Л 2 имеют образующие 4, форма которых определяется из условия движения рабочего тела (РТ) с максимальным расходом при заданном перепаде давлений на направляющую решетку по выражению A=A+√A_о-(R-R_к)(R+R_к-2R_о), где A - текущее значение осевой координаты (К) точки образующей Л

A_о - осевая К точки пересечения образующей Л с корневой ОП в меридиональной плоскости (МП)

R - радиальная К точки образующей Л

R_к - радиальная К точки пересечения образующей Л с корневой ОП в МП

R_о - радиальная К точки пересечения образующих ОП 1 и 3 в МП. УГОЛ ε НАКЛОНА ОБРАЗУЮЩЕЙ 4 Л 2 ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ В МП как угол между касательной к образующей в данной точке и радиальным направлением в этой же точке. При такой форме аппарата достигается оптимальное распределение параметров РТ по высоте Л, сопровождающееся эффективным снижением концевых потерь при наличии меридионального раскрытия проточной части. При этом у периферии и корня аппарата поток следует к ОП 1 и 3 таким образом, что меридиональный поточный угол становится равным меридиональному углу Θ раскрытия проточной части, вследствие чего имеет место безотрывное течение РТ со снижением уровня концевых потерь и соответственным повышением КПД ступени турбомашины. 1 ил.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при конструировании направляющего аппарата ступени турбомашины.

Цель изобретения - повышение КПД турбомашины.

На чертеже представлено меридио™ ральное сечение направляющего аппарата а

I

Направляющий аппарат состоит из периферийной ограничивающей поверх- ности 1, направляющих лопаток 2 и орневой ограничивающей поверхности 3 (Направляющие лопатки 2 имеют образу- }ощие 4, форма которых определяется Из условия движения рабочего тела С максимальным расходом при заданном Перепаде давлений на направляющую решетку по следующему выражению:

а ао +4

- (r-iK)(r + rlt-2re)

0 - к/ Чд. . ж.к

де а - текущее значение осевой координаты точки образующей лопатки;

а0 - осевая координата точки пе ресечения образующей лопат™ ки с корневой ограничивающей поверхностью в меридиональной плоскости;

г - радиальная координата точки образующей лопатки;

rR - радиальная координата точки пересечения образующей лопатки с корневой ограничивающей поверхностью в меридиональной плоскости; rQ - радиальная координата точки пересечения образующих ограничивающих поверхностей в меридиональной плоскости Угол наклона образующей 4 направляющей лопатки 2 Ј определяется в меридиональной плоскости как угол между касательной к образующей в данной точке и радиальным направлением в этой же точке. При такой форме направляющего аппарата достигается оптимальное распределение параметров рабочего тела по высоте лопатки, сопровождающееся эффективным снижением концевых потерь энергии при наличии меридионального раскрытия проточной части. Линии тока рабочего тела, движущегося при условии максимального расхода при заданном перепаде давлений в направляющем аппарате, распределяются по высоте лопатки 2 в соответствии с формой ограничивающих поверхностей 1 и 3. При этом у периферии и у корня направляющего аппарата поток следует к ограничивающим поверхностям 1 и 3 таким образом, что меридиональный поточный угол становится равным меридиональному углу раскрытия проточной части б вследствие iero имеет место безотрывное течение рабочего тела со снижением уровня концевых потерь энергии и соответственным повышением КПД ступени турбомашины.

51553734

Формула изобретения

Направляющий аппарат турбомашины с ограничивающими поверхностями, из которых по крайней мере одна расположена наклонно к оси турбомашины, содержащей лопатки, установленные с наклоном в меридиональной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия аппарата, форма образующих лопаток в меридиональной плоскости определяется выражением

а а. +

- (г-г) (r+ TK - 2г0),

где а - текущее значение остевой .ко-

0

а U

г

0

ординаты точки образующей лопатки;

осевая координата точки пересечения образующей лопатки с корневой ограничивающей поверхностью в меридиональной р- плоскости;

радиальная координата точки образующей лопатки; радиальная координата точки пересечения образующей лопатки с корневой ограничивающей поверхностью в меридиональной плоскости;

радиальная координата точки пересечения образующих ограничивающих поверхностей в меридиональной плоскости.