Рабочее колесо гидромашины Советский патент 1990 года по МПК F04D7/04 F04D29/66 

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к конструкциям ,. рабочих колес лопастных машин.

Цель изобретения - повышение КПД путем устранения вихревых зон применительно к центробежным насосам.

На фиг. 1 изображено рабочее коле- со гидромашины, продольный разрез; на 4иг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Рабочее колесо гидромашины содержит основной и покрывной диски 1 и 2- и расположенные между ними лопасти 3 с лицевыми и тыльными сторонами 4 и 5, имеющими в месте сопряжения с покрывным диском 2 уступы 6 с треугольным поперечным сечением..Уступы 6 выполнены с лицевой стороны 4 лопастей 3, а треугольное сечение уступов - в виде paвнoбaдpeн ioгo прямоугольного треугольника с клтетами, примыкающими к покрывному диску 2 и с лопастями 3 и равными: 2b

T T,-D;- ()

а --Г

при

0,

P-i-RSi..

а

о- kDI «D2

а--,-Ьпри ,

где D,

D

о -

- диаметр расположения входной кромки лопастей 3 у покрывного диска 2;г

i - наружный диаметр рабочего

колеса;

С - текущий диаметр; Ь - высота лопасти 3 на наружном диаметре D

2Колесо работает следующим образом.

Поток, поступающий в колесо, ппав- но. обтекает поверхность уступа 6 без образования отрыва. Это приводит к более равномерному распределению ско00

IN:)

ростей в межлопаточном канале, сниже- штга потерь энергий и повьш ению КПД насоса. Сопряжение, выполненное указанным способом, занимает угловую область межлопатрчного канала у покрывного диска 2. При обычной форме канала в этой области существует развитое отрывное течение, распространяющееся от входной кром.ки лопасти 3 до выходного сечения канала. Отрыв возникает в зоне поворота потока из осевого в радиальное направление. Выполнение сопряжения, при котором угловая область исключается из объема межлопаст ного канала, препятствует образованию отрывного течения. Уступ начинается в точке, являющейся общей я входной кромки лопасти и рабочей поверхности ведомого даска. В этой точке () . В области поворота потока из осевого в радиальное направление вет личина катетов увеличивается по. линейной зависимости от диаметра. При значении ,+D4/2 катеты достигают величины (, остаются постоянными до выходного сечения колеса.

Такое сопряжение рабочих поверхностей лопасти и ведомого диска обеспечивает плавный безотрывньШ поворот потока, что снижает потери энергии в колесе и повышает КПД насоса. Величины а катетов определены экспериментально. Установлено, что при указанном выполнении обеспечивается повышение КПД на 4%.

Формула изобретения

Рабочее колесо гидромашины, содер- жащее основной и покрывной диски и расположенные между ними лопасти с лицевыми и тыльными сторонами, имею- .щие в месте сопряжения с покрывным диском уступы с треугольным попереч- Q ,ным сечением, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД путем устранения вихревых зон применительно к центробежным насосам, уступы выполнены с лицевой стороны лопастей, .J5 а треугольное сечение уступов - в виде равнобедренного прямоугольного треугольника с катетами, примзжаюпщми к

покрывному диску и лопастям и равны- . ми:

20 I-

при D,.

при -«Л|Р - о о,,

где Dj - диаметр расположения входной кромки.лопастей у покрывного диска;

Dg- наружный диаметр рабочего колеса;

D - текущий диаметр;

b - высота лопастей на наружном диаметре D.

X

Изобретение относится к конструкциям гидромашин и предназначено для повышения КПД путем устранения вихревых зон применительно к центробежным насосам. Как показатели испытания, уступ с лицевой стороны лопатки и покрывного диска позволяет повысить КПД на 4% при размерах A катетов, равных A=(2/3)[B/(D₂-D₁)]^.(D-D₁), при D₁≤D≤(D₁+D₂)/2

A=1/3^.B при (D₁+D₂)/2ΔΔ₂, где D₁ - диаметр расположения входной кромки лопастей у покрывного диска

D₂ - наружный диаметр рабочего колеса

D - текущий диаметр

B - высота лопастей на наружном диаметре D₂. 3 ил.

Фиг.1

Фиг.з

.Фиг. 2