Двухступенчатая турбина Советский патент 1993 года по МПК F01D1/36 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к турбостроению. Известна двухступенчатая турбина, содержащая установленные в корпусе ротор, состоящий из вала и, смонтированных на нем двух рабочих осевых лопаточных колес, и сопловые аппараты, расположенные перед рабочими колесами.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия с уменьшением уровня шума двухступенчатой турбины.

Поставленная цель достигается тем, что в двухступенчатой- турбине, содержащей осевую и радиальную, в виде турбины трения, ступени, турбина трения расположена за осевой ступенью и состоит из группы тонких дисков, последний из которых выполнен большего, чем.расположенные перед ним диски, диаметра, тарельчатой формы, с отогнутыми в сторону выхода из осевой ступени краями. Именно заявляемая конструкция двухступенчатой турбины обеспечивает наименьшие потери кинетической энергии потока рабочего тела на его поворот в сопловом аппарате а, следовательно, наибольший коэффициент полезного действия, и эффективное глушение шума

в междисковых каналах и тем самым достижение цели изобретения.

Изобретение поясняется чертежом, где представлено меридиональное сечение двухступенчатой турбины с выходной ступенью трения. Стрелкой на чертеже показано направление подвода рабочего тела.

Двухступенчатая турбина содержит установленный в корпусе 1 ротор, состоящий из вала 2 и насаженных на него осевого лопаточного колеса 3 1-й ступени и группы гладких тонких дисков 4 радиальной турбины трения II-й ступени, зазоры между которыми в осевом направлении выставлены шайбами 5, причем последний диск группы 6 выполнен большего, чем расположенные перед ним диски 4, диаметра, тарельчатой формы, с краями, отогнутыми в сторону выхода из соплового аппарата 7 II-й ступени. В корпусе 1 расположен также сопловой аппарат 8 1-й ступени.

Двухступенчатая турбина работает следующим образом. Выходящий из соплового аппарата 8 поток рабочего тела отдает часть кинетической энергии валу 2, сработав на лопатках рабочего колеса 3, и далее направляется сопловым аппаратом 7 по касательел

с

00

ь

ел ы

( W

ной к тарельчатой поверхности диска б и, отдав на этой поверхности часть своей кинетической энергии, направляется ею в промежутки между дисками 4 вдоль их хорд, где отдает оставшуюся часть кинетической энергии. В промежутках между дисками 4 также происходит затухание и поглощение акустических волн, создаваемых 1-й ступенью. Отработанное рабочее тело выбрасывается из турбины через концентрические отверстия в дисках 4 и диске 6.

Экспериментальные исследования воздушных микротурбин показали, что по сравнению с лопаточными двухступенчатыми турбинами заявляемая турбина имеет коэффициент полезного действия выше на 8- 10% и уровень шума в области высоких

0

5

частот ниже на 10-15 дВ. Кроме того, замена в осевой двухступенчатой турбине известной дисковой турбины на заявляемую турбину трения приводит к дополнительному повышению КПД на 4-5%.

Формула изобретения Двухступенчатая турбина, содержащая осевую и радиальную в виде турбины трения, ступени, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД с уменьшением уровня шума, турбина трения расположена за осевой ступенью и состоит из группы тонких дисков, последний из которых выполнен большего, чем расположенные перед ним диски, диаметра, тарельчатой формы с отогнутыми в сторону выхода из осевой ступени краями.

Использование: в турбостроении. Сущность изобретения: вторая ступень турбины выполнена в виде турбины трения, состоящей из группы тонких дисков, последний из которых выполнен большего диаметра, чем расположенные перед ним диски тарельчатой формы. 1 ил.