Лопаточный венец турбомашины Советский патент 1986 года по МПК F01D9/02 F01D5/34 F04D17/00 

ч Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к лопаточ ным венцам турбомашин. Известен лопаточный венец турбины с межлопаточными каналами, имеющими-круглое сечение. Однако при таком выполнении экономичность венца и турбины в целом недостаточно высоки из-за увеличенн профильных и кромочн потерь. Известен также лопаточный венец турбины с межлопаточными каналами, имеющими граничные четырехугольные сечения. Однако экономичность и в этом сл чае недостаточно высока, особенно при малых высотах лопаток, из-за зн чительных вторичных потерь, обуслов ленных вихревыми течениями. Целью изобретения является повышение экономичности путем уменьшени вторичных потерь. Эта цель достигается тем, что среднее сечение каждого канала выполнено в форме овала с плавным изм нением по периметру и по длине кана ла радиуса кривизны его очертания, минимальное и максимальное значения которого на участке канала с шагом лопаток на их периферии, меньшем их v|). . Л arctgCO.), iO,5 t, (СМИн ХН 0.5.,«,:0,6 a на участке с шагом лопаток у их корня, большем их высоты, 0,5.Ц-Кп«,«-0,, 0,5-...,« i: ч... h . 0,4 где R минимальное и мак симальное значени радиуса кривизны овала на перифери лопаток; минимальное и мак симальное значени радиуса кривизны овала у корня ло паток ; 94 минимальное и мак. бокиаке симальное значения радиуса кривизны овала со стороны лопаток; t - шаг лопаток на их периферии ;t - шаг лопаток у их корня; h - высота лопаток. Среднее сечение канала может быть расположено от граничных сечений на расстоянии, составляющем 0,2-1,5 от среднего шага лопаток на указанном расстоянии. На фи.1 изображен меридиональный разрез колеса турбомашины с поперечаыми сечениями межлопаточного канала предлагаемого лопаточного венца; на фиг.2 - сечение межлопаточного канала на участке с шагом лопаток у их корня, меньшем их высоты t .h, а на фиг.З - сечение канала на участке с шагом лопаток у их корня, большем их высоты . Лопаточный венец 1 рабочего колеса 2 имеет межлопаточные каналы с четырехугольными граничными сечениями 3 и 4. Среднее сечение 5 калдого канала выполнено в форме овала с плавным изменениек по периметру и длине канала радиуса R кривизны его очертания 6, минимальное и максимальное значения которого определены из указанных соотношений. Корень и периферия лопаток расположены на диаметрах D и , - П„ + 2h. Среднее сечение 5 расположено от граничных сечений 3 и 4 на расстоянии, составляющем 0,2-1,5 от среднего шага лопаток на указанном расстоянии (соответственно 1 и Igy,). При работе турбомашины на поток рабочего тела, проходящий через межлопаточные каналы, накладывается вторичное циркуляционное течение, вызванное вращением рабочего колеса 2, а также винтовой формой каналов и тем, что шаг лопаток переменный. Выполнение сечения овальным с плавным изменением по периметру радиуса кривизны, соответствующим фор ме линяй тока хщркуляционного течения, обеспечивает условия для безотрывного обтекания лопаток, что способствует уменьшению вторичных потерь и приводит к повышению экономичности как лопаточного венца, так и всей турбомашины в целом.

1. ЛОПАТОЧНЫЙ ВЕНЕЦ ТУРБО- МАШИНЫ с межлопаточными каналами, имеющими граничные четырехугольные ;сечения, отличающийся тем, что, с целью повьапения экономичности путем уменьшения вторичных потерь, среднее сечение каждого канала выполнено в форме овала с плавным изменением по периметру и по длине канала радиуса кривизны его очертания, минимальное и максимальное значения которого на участке канала с шагом лопаток на их периферии, меньшем их высоты, составляют:а на участке с шагом лопаток у их корня большем их высоты,2t, h'0.5.t^<R,,^^^<0,6 -^ , R."•H /waitc >&0.5-t^^R,^^^^ 0.^-r^^bOK...«^0.5.h^0.5 t.-R. <0,6.t.tg(45%|).где oi - arctg