Способ исследования ступени осевой турбомашины Советский патент 1977 года по МПК G01M15/00 

1

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при испытаниях и исследованиях ступеней турОомашин со значительным меридиональным раскрытием проточной части, а также ступеней в целом с потоком, близким к .цилиндрическому.

Известны способы исследований ступени осевой турбомашины путем продзвки модельной ступени, спрофилированной по развертке конического сечения натурной ступени, лри этом поток, проходящий через ступень, остается осевым 1, 2J.

Недостатками известных способов являются малая надежность получаемых характеристик ступени при больших углах раскрытия проточной части, поскольку не моделируются условия работы ступени в проточной части - натекание конического или близкого к нему потока на решетку, а также повышенная трудоемкость проведения исследований.

Цель изобретения - повышение надежности получаемых характеристик ступени при больших углах раскрытия проточной части и снижение трудоемкости проведения исследований.

Это достигается тем, что по развертке профилируют радиальную центробежную модельную ступень, а поток на входе в нее предварительно пропускают через враш,аюш,уюся решетку.

На чертеже представлена схема установки, реализующей способ.

Устройство содержит корпус 1 с валом 2, вращающим подготавливающий аппарат 3 и решетку 4. Иоток поступает в решетки подготавливающего аппарата радиально относительно оси вращения 2. За аппаратом 3 устанавливается исследуемая модельная ступень 5, закрепленная в неподвижном направляющем аппарате 6. Окружное усилие на направляющем аппарате передается на взвешивающее устройство через рычаг 7. За направляющим аппаратом Ь выполнен вращающийся венец рабочего колеса 8, с решеткой профилей У. Бал рабочего колеса 10 является также ротором устройства определения крутящего момента, в частном случае гидротормоза 11. За раОочим колесом 8 помещается направляющий аппарат последующей ступени 12 с кольцевой неподвижной направляющей решеткой б. Б зависимости от характера исследования

решетки У и 13, либо решетка 13, могут не устанавливаться. Окружное усилие на направляющем аппарате 12 при помощи устройства 14 может быть передано через направяющий аппарат 6 на рычаг 7 и на измерительное устройство.

Способ исследования ступени осевой турбомашИНы осуществляуется следующим образом.

По развертке конического сечения натурной ступени профилируют радиальную центробежную модельную ступень 5, а поток на .входе в нее предварительно пропускат через вращаюп1,уюся решетку 4. За счет подготавливащего вращающегося направляющего аппарата 3 с решетками Профилей 4 при изменении скорости вращения вала 2 изменяются углы входа потока в направляющий аппарат 6. При замене профилей 4 из профиля 14 в неподвижном подготавливающем аппарате 6 может быть Обеспечен заданный угол входа потока в модельную ступень 5.

В пределе при увеличении диаметра развертки или уменьшении ширин профилей модельной ступени 5 имитируются условия цилиндрического течения (плоские решетки). В этом случае могут исследоваться не только отдельные сечения, но и ступени в целом с моделированием их конструктивных, режимных и технологических характеристик. При этом снижается трудоемкость проведения комплексных исследований ступеней. Кроме того, условия радиальности потока в проточных частях обеспечиваются, во-первых, путем развертки решеток 4 на конических поверхностях модельных ступеней -5, во-вторых, за счет течения рабочего тела по поверхности развертки - увеличение шатов профилей по течнию рабочего тела.

Формула изобретения

Способ исследования ступени осевой турбомашины преимущественно паровой турбины, путем продувки модельной ступени, спрофилированной на развертке конического сечения натурной ступени, отличающийся тем, что, с Целью повышения надежности получаемых характеристик ступени при больших углах раскрытия проточной части и сниженин трудоемкости проведения исследований, по 1развертке профилируют радиальную центробежную модельную ступень, а поток на входе в нее предварительно пропускают через вращающуюся решетку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Федоров И. Ф., Пономарев В. Н. Исследования течения в сопловом аппарате турбинной ступени на плоских круговых решетках.-

«Теплоэнергетика, 1966, № 6, с. 25.

2.Самойлович Г. С. Исследование возмущающих усилий и распределение нестационарных давлений по профилю в турбинных ступенях. - «Теплоэнергетика, 1970, № 3,

с. 9.