ва лопаток 4 рабочего колеса 3; угла лопатки 4 на выходе из рабочего колеса 3 на радиусе R. Толщину dz профиля лопатки 4 выбирают по форму- ле в зависимости от: d2, dZK , da& - толщины выходной кромки профиля лопатки 4 при ее сечении цилиндрическими поверхностями радиуса R const, R, const и (Ru - lu/2) const соответственно; Z - координаты вдоль оси колеса 3; В - ширины колеса 3 и коэффициента Kz 10,4 - 0,8. Профилирование проточной части рабочего колеса 3 по этим формулам позволяет устранить отрывные течения в колесе 3, что позволяет получить более высокий КПД. Кроме того, подобное профилирование обеспечивает радиальное расположение образующих лопаток 4, что предопределяет отсутствие в них изгибающих напряжений от центробежных сил при вращении колеса и обеспечивает прочность и надежность конструкции. 4 ил.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА | 1996 |
|
RU2120568C1 |
| СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЕЙ ЛОПАТОК ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТУРБИН ТУРБОБУРОВ | 1993 |
|
RU2098656C1 |
| Рабочее колесо осевого компрессора | 1984 |
|
SU1263914A1 |
| ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ БЛОК СО СВОБОДНЫМ РАДИАЛЬНЫМ РАБОЧИМ КОЛЕСОМ | 2007 |
|
RU2429386C2 |
| СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОФИЛЯ ЛОПАТКИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОДВИЖНОГО КОЛЕСА ТУРБОМАШИНЫ И ЛОПАТКА, ИМЕЮЩАЯ КОМПЕНСИРУЕМЫЙ ВЫСТУП | 2011 |
|
RU2600844C2 |
| Турбина трубобура | 1979 |
|
SU844806A1 |
| Радиальная гидродинамическая опора | 1972 |
|
SU439636A1 |
| БЕЗОТРЫВНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ КАНАЛ МЕЖДУ ТУРБИНОЙ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И ТУРБИНОЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХКОНТУРНОГО АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2011 |
|
RU2484264C2 |
| ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ | 2007 |
|
RU2367798C2 |
| Рабочее колесо оседиагонального насоса | 1976 |
|
SU857563A1 |
Изобретение может быть использовано при проектировании турбин различного назначения с высокими энергетическими показателями и позволяет повысить экономичность турбины за счет устранения отрывных течений в рабочем колесе. Радиусы Rвн и Rн внутреннего и наружного обводов 6 и 5 определяются по формуле в зависимости от: Z - координаты вдоль оси колеса 3
R1 - наружного радиуса колеса 3
L1, L2 - высоты лопаток 4 рабочего колеса 3 на входе и выходе соответственно
R2 - среднего радиуса колеса 3 на выходе
B - ширины колеса 3. Координату U средней линии профиля лопатки 4 выбирают по формуле в зависимости от: R - текущего радиуса рабочего колеса 3
Zр - количества лопаток 4 рабочего колеса 3
βср -угла лопатки 4 на выходе из рабочего колеса 3 на радиусе R2. Толщину DZ профиля лопатки 4 выбирают по формуле в зависимости от: D2, D2K, D2B - толщины выходной кромки профиля лопатки 4 при ее сечении цилиндрическими поверхностями радиуса R = CONST, R1 = CONST и (R2 - L2/2) = CONST соответственно
Z - координаты вдоль оси колеса 3
B - ширины колеса 3 и коэффициента KZ = 10,4 - 0,8. Профилирование проточной части рабочего колеса 3 по этим формулам позволяет устранить отрывные течения в колесе 3, что позволяет получить более высокий КПД. Кроме того, подобное профилирование обеспечивает радиальное расположение образующих лопаток 4, что предопределяет отсутствие в них изгибающих напряжений от центробежных сил при вращении колеса и обеспечивает прочность и надежность конструкции. 4 ил.
Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при проектировании турбин различного назначения с высокими энергетическими показателями.
Цель изобретения - повышение экономичности турбины за счет устране-. ния отрывных течений в рабочем колесе. На фиг. 1 показана турбина, продольный разрез; на фиг. 2- средняя линия профиля в угловых координатах на цилиндрической поверхности R const с осью Z; на фиг. 3 - средня линия профиля в линейных координатах на цилиндрических поверхностях R, const, Rj, const, R4 - 12/2 const; на фиг. 4 - телесный про- филь лопатки на цилиндрической поверхности R const.
Радиально-осевая турбина содержит входной патрубок 1, радиальный лопа- 40 точный сопловой аппарат 2 и радиаль
но-осевое закрытое рабочее колесо 3 . с лопатками 4 и наружным и внутренним
обводами 5 и 6. Радиусы R6H и RH внутреннего и наружного обводов 6 и 45 5 в меридиональной плоскости выбраны i в соответствии с уравнениями
RBH . U-R ™4-)- Кц Rf.Ml.Rt. JL)
Rj,
L ;
Ri
It .
KI
Z B5
7 Z
i ,
Z - координата вдоль оси колеса 3; наружный радиус колеса 3; 1, Дд- высота лопаток 4 рабочего колеса 3 на входе и выходе соответственно;
средний радиус колеса 3 на выходе;
В - ширина колеса 3. Координату средней линии профиля лопатки 4 выбирают в соответствии с уравнениями,
U-R-Ч при 0 Ј Z В-Ъ , при В - 1 , Z i В, Cf A-(l - Z)6,
,
где A Cft+u , В А Д - (0,7 - 0,8)
j - угловая координата средней
линии профиля;
R - текущий радиус рабочего колеса 3; Zp - количество лопаток 4 рабочего
Р
ср гл
колеса 3, - угол лопат ки 4 на выходе из
рабочего колеса 3 се R,
на радиуают
толщину dz профиля лопатки 4 выбив соответствии с уравнением
55
,,.„,,-ЈЈ.
- -|м i,
12В
R
5 1
EiJL djic R
Y,
Kz (0,4 - 0,8);
d, d2K , dl& - толщины выходной кромки профиля лопатки 4 при ее сечении цилиндрическими поверхностями радиуса R const, R const и (Ra-l2/2) const соответственно.
При работе турбины рабочее тело поступает во входной патрубок 1, выполненный в виде улитки, равномерное распределяющей его по соплам соплового аппарата 2. Проходя через рабочее колесо 3 с лопатками 4, рабочее тело отдает ему энергию. Профилирование проточной части рабочего колеса 3 радиально-осевой турбины согласно приведенным формулам позволяет создать серию турбин, в проточной части которых отсутствуют отрывные течения, что позволяет получить высокий КПД. Подобное профилирование обе печивает радиальное расположение образующих лопаток 4, что предопределяет отсутствие в них изгибакядих напряжений от центробежных сил при вращении колеса 3 и, следовательно, обеспечивает прочность и надежность конструкции. Такая форма лопаток 4 . позволяет получить колесо 3 фрезерованием цилиндрической фрезой на фрезерном станке с числовым программным управлением. При этом не требуется набора фасонных фрез, существенно упрощается программа обработки рабочего колеса 3,° уменьшается трудоемкость изго/говления.
Формула изобретения
Радиально-осевая турбина, содержащая входной патрубок, радиальный лопаточный сопловой аппарат и радиально-осевое закрытое рабочее колесо с лопатками и наружным и внутренним обводами, отличающая- с я тем, что, с целью повышения экономичности за счет устранения отрывных течений в рабочем колесе турбины, радиусы внутреннего ReH и наружного R,H обводов в меридиональной плоскости выбирают в соответствии с уравнениями
)
2
R2 +
R,l-( 1- RH R, l-(1-R - Jkj.-Ji-z ;
7 - 2 . L B-l,
Z - координата вдоль оси колеса; R, - наружный радиус колеса; 1,,12- высота лопаток рабочего колеса соответственно на входе и выходе;
R - средний радиус колеса на выходе;
В - ширина колеса, координату U средней линии профиля лопатки выбирают в соответствии с уравнением
U R с при 0 Z В - 1,, U 0 при В - 1, Z В, If A(1-Z)6
где А (f i + Л ;
В
- ctgPS.
-д ,
2
ЧЧ z5
ZP
U (0,7 - 0,8)ftj.
LP - угловая координата средней
линии профиля, рад; R - текущий радиус рабочего колеса;
Zp - количество лопаток рабочего колеса;
Л°Р
м- - угол лопатки на выходе из рабочего колеса на радиусе R{, а толщину dz профиля лопатки выбирают в соответствии с уравнением
dz
ГKz Z 1
1+-аг 50
где d, (R,- Ь)+Л;
l-(Rt- lt/2)L2 J
ЧвR
Eli dfl R
R,
Kz 0,4 - 0,8 ;
d d2((, d/26 - толщины выходной кромки профиля лопатки
при ее сечении цилиндрическими поверхностями радиуса R const,
п
Составитель А.Зитынюк Редактор Н.Яцола ТехредМ.Дидык
Заказ 1043
Тираж 429
ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
R 4 const и (Кг - 12/2) const соответственно.
ФигМ
Корректор С.Черни
Подписное
| Михненков Л.В., Коваленко Б.Ф | |||
| Исследование радиально-осевых турбин | |||
| Труды конференции молодых специалистов НАМИ, 1969. |
