Рабочее колесо радиально-осевой гидротурбины Советский патент 1983 года по МПК F03B3/12 

Изобретение относился к гйдрома шинйе ртэению и может быть яспользо вано в радиально-осевых гидротурбинах. . - - . Известны рабочие колеса радиальнр-осевых гидротурбин, применяемые йа Напоры от 30 до 70 метров водяно го столба с относительной высотой ,0,3-0,4 и углом конуснос ти нижнего обода от О до 20, состо йщёто из верхнего и нижнего ободов и закрепленных между ними лопастей Для известных рабочих колес форм И расположение входной и выходной кромок Лбг1астёй,лйпа:стных углов на входе и выходе и закон распределе нйя толщины по длине и высоте лопас tH не Чэбеспечйвает полного согласо Нанйя $6р№л лопабтёй с набегающим потоком, Отсутствие такого согласований I при1Вбдит при некоторых режимах к во никновению отрыва потока на входных кромках лопастей и связанных с ним Потерь энер йи7йрйводйт к большой Неравномерности потока за рабочим колёсдм и связанных с ней дополнитёЛьИ8лх потерь энергии в отсасъзваю-щёй , В связи с. этим существующие раййайьнЬ-Ьдёвые гидротурбины, примёняелиле. на напоры от 70 MeTjDdB водяного столба, характеризу йтей С 15авнительно невысоким КПД. ЦёлЕюиэсбреТёЯИ является повышение КПД и увеличение быстроходиос тги без ухудшения кавитационных качеств раёочегр колеса. Для достижения этой цели в рабоч колесе радиально-осёвой гйДЬотурбины, имеющем верхний и нижний ободы, лопасти, закреплённые между ними, спрофилированы в, соответствии с при аёдён1ньами ниже соотношениями: входная кромка Y 37 :,.-, 9, 967 г + 2,632); выходная кромка 2 4,725г2 4,639г +1,142; ЛИНИЯ максимальных толщин по вог йутой стороне + Ji500 §53 ,д -U -0,5199 / (,, 1536 г Н- 2,072) ; опастной угол на входе. ,091ё -й46,18 -f 50,91,определяемый на конических поверхностях, образующая которых составляет с осью F угол jr -1106 + 110; лопастной угол на входе , 47, 17,15, определяЪмый на конических поверх-, ностях, образующая KOTOIMJX составляет с осью г угол уа65f +110; максимальная относительная толщина лопасти dP;;,j.;r6,00959« -0,003ie +0,00189, где D - дибметр пересечения входной крьмки с нижним ободом; Ч - угол меж;ау выходной и входной крО11 ками лопастей в плане (в градусах); координаты поверхности лопастей г, 2 и толщина 5 отнесены к диаметру D, а длина f вдоль входной и выходной кромок и вдоль линии максимальных толщин отнесена к максимальной длине меридианной проекции соответствующей линий, причем значения углов Р-т Т выражены в радианах. На фиг. 1 изображена лопасть в меридианной проекции; на фиг. 2 то же, план; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1. : ... --. . . . . Рабочее колесо содержит лопасть с входной кромкой 1, верхний обод 2, выходную кромку 3, нижний обод 4,линию 5 максимальных толщин лопастей. D-j - диаметр рабочего колеса, Ь0(0,30,4) - относительная высота лопасти, P-I лопастные углы на входе и выходе, с/- относительная максимальная толщина лопасти, г и 2 - координаты поверхности лопасти, отнесенные к диаметру рабочего колеса D. Испытания предложенного рабочего колеса радиальйо-осевой гидротурбины показали, что ее максимальный КПД увеличился на 1,04 с одновременньм увеличением быстроходности без ухудшения кавитационных качеств турбины. Использование устройства позволит получить дополнительную выработку электроэнергии, уменьшить габариты гидротурбины и снизить капиталовложения в строительную часть гидроэлектростанции.

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО РАДИАЛЬНО- ОСЕВОЙ ГИДРОТ5ФБИНЫ, содержащее верхний и нижний обрды с эакрепленньми ме^кду ними лопастями, причем угол конусности нижнего обода определен от О до .20 и относительная высота лопасти выбрана от 0,3 до 0,4, о т- личающеес,я тем, что, с целью повышения КПД и увеличения быстроходности без ухудшения к'авитаци- онных качеств, номинальная поверхность лопасти выполнена в соответствии со следуюсцими соотношениями; входная кромка Y=37°^-"*H5T3ii4>&»»-"f^-9,967F +2,632) ; выходная кромка ;Y= О2 =4,725Т2 -4,639г +1,142?линия максимальных толщин по вогнутой ртороне Y=30° *•-^^^^^НШИ-'^^^'^^^^"-0,1536Г +2,072); лопастной угол на входеpLi=-9,09lf 2+46,181 +50,91, определяемый на конических поверхностях, образующая которы^. составляет с осью г угол -уг-ИОв +110; лопастной угол на выходе>&2=-34,15ё2 +47,33ё +17,15, определяемый на конических поверхностях, образующая KOTOI^X составляет с осью г угол•у=-65? +110;максимальная относительная толщина лопасти'<^о»«гОг009595 -0,00318 +0,"0189, где D^ - диаметр пересечения вход-. »оЛ кромки с нижним ободом; Ч - угол между выходной и входной кромками лопастей в плане (в градусгис) ; координаты поверхности лопасти 2 f=,и толщины сГ-отнесены к диаметру D-, а длина f вдоль входной и выходной кромок и вдоль линии максимальных .толщин отнесена к максимальной длине меридианной проекции соответствующей линии, причем значения углов J^i' f^-t' Т выражены в радианах.(Лс>&^00сл

.i .-te.iriiZ-v---: :