ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ Советский патент 1972 года по МПК F04D29/38 

Изобретение относится к области турбомашиностроения. Известны лопатки турбомашины с отверстиями, соединяющими выпуклую и вогнутую поверхности профиля. Описываемая лопатка отличается от известных тем, что выходные кромки отверстий расположены на расстоянии 0,1-0,2 хорды от входной кромки лопатки на вогнутой поверхности профиля и на таком же расстоянии хорды за точкой минимального давления на выпуклой поверхности, а шаг отверстий по высоте лопатки составляет 2,0-2,5 калибра отверстия, который равен 0,25-0,3 максимальной толщины профиля. Это позволяет предотвратить отрыв ламинарного пограничного слоя от выпуклой поверхности при числах Рейнольдса 0,25- 105-1,5- 105. На чертеже изображена предлагаемая лопатка, общий вид и сечение по А-А. Отверстие а соединяет вогнутую / и выпуклую 2 поверхности профиля. При обтекании выпуклой поверхности на ней образуется ламинарный пограничный слой, который при низких (0,25-105-1,5.105) числах Рейнольдса распространяется в диффузорную область. Диффузорная область начинается за точкой минимального давления на профиле. Ламинарный пограничный слой неустойчив к положительному градиенту давления, и при быстром его разбухании в пристеночной части может возникнуть возвратное течение. В процессе работы компрессора при обтекании профиля лопаток величина давления на вогнутой поверхности превышает величину давления на выпуклой поверхности. За счет этого воздух через отверстия а перетекает с вогнутой поверхности на выпуклую. Вследствие наклонного расположения отверстия воздух, проходящий через него, имеет продольную составляющую, совпадающую с направлением основного потока. Струйки газа, выходящие через отверстия на верхнюю поверхность, турбулизируют поток и способствуют переходу в пограничном слое из ламинарного в турбулентное состояние и продолжается безотрывное обтекание верхней поверхности. Это способствует получению более высокого к. п. д. ступени осевого компрессора при низком числе Рейнольдса. Кроме того, при безотрывном обтекании обеспечивается высокое значение угла поворота потока в межлопаточном канале, который связан с напором ступени, т. е. со значением степени сжатия.

патки можно применять для рабочих колес и направляющих аппаратов.

Предмет изобретения

Лопатка турбомашины, например осевого компрессора, с отверстиями, соединяющими выпуклую и вогнутую поверхности профиля, отличающаяся тем, что с целью предотвращения отрыва ламинарного пограничного слоя

от выпуклой поверхности при числах Рейнольдса 0,25 ,5 10 выходные кромки отверстий расположены на расстоянии 0,1-0,2 хорды от входной кромки лопатки на вогнутой поверхности профиля и на расстоянии 0,1-0,2 хорды за точкой минимального давления на выпуклой поверхности, а шаг отверстий по высоте лопатки составляет 2,0-2,5 калибра отверстия, который равен 0,25-0,3

максимальной толщины профиля.