Радиальный диффузор центробежного компрессора Советский патент 1981 года по МПК F04D29/44 

1 Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к диффузорам центробежных компрессоров.

Известен радиальный диффузор центробежного компрессора, содержащий между боковыми стенками один лопаточный венец 1.

Однако такие центробежные компрессоры с однорядными радиальными диффузорами имеют невысокий КПД и недостаточно широкие рабочие диапазоны характеристик, что объясняется повышенными потерями в этих диффузорах вследствие отрыва в их каналах пограничного слоя из-за большой протяженности лопаток или больших углов расширения межлопаточных каналов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является радиальный диффузор центробежного компрессора, содержащий размещенные между боковыми стенками два концентричных лопаточных венца 2.

Основной недостаток этого диффузора заключается в том, что высоконапорные центробежные компрессоры с подобным диффузором также имеют небольшие диапазоны характеристик и недостаточные запасы устойчивости в рабочих точках характеристик ввиду того, что по своим конструктивным параметрам этот диффузор не оптимален.

Целью изобретения является повышение КПД и расширение диапазона работы

5 компрессора.

Указанная цель достигается тем, что выходные кромки лопаток внутреннего венца смещены в окрун ном направлении от входных кроцок лопаток наружного венца со

10 стороны их корыт на расстояние, составляющее 0,2-0,75 от шага входных кромок лопаток наружного венца, площадь на выходе межлопаточных каналов внутреннего венца составляет 1,45-2,0 от площади на

15 входе этих же каналов, диаметр горла каждого межлопаточного канала внутреннего венца составляет 1,25-1,7 высоты лопатки этого венца на входе, а отношение площадей на выходе и входе межлопаточ20 ных каналов соответственно наружного и внутреннего венцов равно 2,8-3,5.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый радиальный диффузор; на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. I.

Радиальный диффузор центробежного компрессора содержит размещенные между боковыми стенками (на чертеже не по30 казаны) два лопаточных венца. Выходные

кромки 1 лопаток 2 внутреннего венца смещены в окружном направлении от входных кромОК 3 лопаток 4 наружного венца со стороны их корыт 5 на расстояние L, составляющее 0,2-0,75 от шага / входных кромок 3 лопаток 4 наружного венца, площадь FZ на выходе межлопаточных каналов 6 внутреннего венца составляет 1,45- 2,0 от площади FI на входе этих же каналов 6, диаметр d горла каждого межлопаточного канала 6 внутреннего венца составляет 1,25-1,7 высоты hi лопатки 2 этого венца на входе, а отнощение площади з на выходе и площади Р на входе соответственно межлопаточных каналов 7 нарул :ного венца и межлопаточных каналов 6 внутреннего венца равно 2,8-3,5.

При указанном онтимальном расположении выходных кромок 1 лопаток 2 внутреннего венца от входных кромок 3 лопаток 4 наружного венца радиального диффузора обеспечивается свободный сброс пограничного слоя с поверхности лопаток 2 внутреннего венца, улучшающий его работу без ухудщения при этом работы наружного венца.

Указанные оптимальные соотношения

-; Р fa

площадей - , - и отношение диаметра

FI п

di горла на входе межлопаточного канала 6 к высоте hi внутреннего венца обеспечивает оптимальные условия совместной работы внутреннего и наружного венцов радиального диффузора, что позволяет увеличить КПД и расширить диапазон работы компрессора.

Формула изобретения

Радиальный диффузор центробежного компрессора, содержащий размещенные между боковыми стенками два концентричных лопаточных венца, отличающийся

тем, что, с целью повышения КПД и расширения диапазона работы, выходные кромки лопаток внутреннего венца смещены в окружном направлении от входных кромок лопаток наружного венца со стороны их корыт на расстояние, составляющее 0,2-0,75 от шага входных кромок лопаток наружного венца, площадь на выходе межлопаточных каналов внутреннего венца составляет 1,45-2,0 от площади на входе

этих же каналов, диаметр горла каждого межлопаточного канала внутреннего венца составляет 1,25-1,7 высоты лопатки этого венца на входе, а отношение площадей на выходе и входе межлопаточных каналов соответственно наружного и внутреннего венцов равно 2,8-3,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Холщевников К. В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин, М., «Машиностроение, 1970, с. 278.

2.Авторское свидетельство СССР № 524012, кл. F 04D 29/44, 1974.

А-А

S