Осевой трансзвуковой многоступенчатый компрессор Советский патент 1982 года по МПК F04D19/02 

(5) ОСЕВОЙ ТРАНСЗВУКОВОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ КОМПРЕССОР

I

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к осевым трансзвуковым многоступенчатым компрессорам преимущественно малого типоразмера.

Известен осевой многоступенчатый компрессор, содержащий рабочие лопаточные колеса и спрямляющие аппараты с лопатками, причем углы выхода лопаток спрямляющих аппаратов увеличи-. веются от втулки к периферий fl j,

Однако в компрессорах, содержа щих трансзвуковые осевые ступени, такое изменение по высоте проточной части углов выхода лопаток cпpя ляющих аппаратов малоэффективно из-да ограниченной по величинам относительной скорости на периферии колеса и абсолютной скорости на втулке за колесами.

Наиболее близким к предлагаемому является осевой трансзвуковой многоступенчатый компрессор, содержащий рабочие лопаточные колеса и спрямляющие аппараты с лопатками, имеющими переменные углы выхода, плавно изменяющиеся по высоте лопатки, с уменьшением от втулки к периферии 2.

Однако в многоступенчатом компрессоре при указанном законе изменения углов выхода лопаток спрямляющих аппаратов не удается получить постоянное по радиусу поле полного давления на входе в рабочие колеса, что при10водит к снижению КПД компрессора.

Цель изобретения повышение КПД компрессора путем обеспечения постоянной величины полного давления по высоте проточной части компрессора

ts на входе в каждое рабочее колесо.

Указанная цель достигается тем, что отношение углов выхода лопаток в сечениях, соответствующих сечениям рабочего колеса., определяемым соот20ношениями ,10-0,20; ,5; ,80-0,90 к углам выхода лопаток спрямляющих аппаратов у втулки и периферии рабочего колеса равны 391 соответственнод: 0,81-0,88; ,,70-0,80; ,90-0,97,rfle: , hep - расстояния от втулки соответственно до текущего и среднего радиусов рабочего колеса на входе; hn длина лопатки рабочего колеса на входе. На фиг.1 изображен осевой компрессор, продольный разрез; на фиг,2 сечение А-А на фиг.1, в развертке на плоскость. Осевой трансзвуковой многоступенчатый компрессор, преимущественно малого типоразмера, содержит рабочие лопаточные колеса 1 и спрямляющие аппараты с лопатками 2, имеющими переменные углы выхода, плавно изменяющиеся по высоте лопатки 2. Отношение углов } выхода лопатки 2 в сечениях, соответствующих сечениям рабочего колеса 1 , определяемым соотношениями ,i-0,20, ,,800,90,к углам A-nT, выхода лопаток 2 спрямляющих аппаратов у втулки и периферии рабочего колеса 1, равны соответственно, ,81-0,88; -Ь; 070-080; ,90-0,97,где hri ihcp - расстояния от втулки соответственно до текущего и среднего радиусов рабочего колеса 1 на входе; hn - длина лопатки рабочего колеса 1 на входе. TaKOQ изменение по радиусу углов L выхода лопаток 2 спрямляющих аппаратов позволяет уменьшить градиент угла выхода рабочих- лопаток по радиу су в нижней половине проточной части до приемлемой для производства величины, существенно уменьшить тормозящий эффект пограничного слоя в концевых .сечениях проточной части рабочих колес 1 за счет ускорения потока (из-за резкого уменьшения закрутки потока по концам лопаток рабочих колес на .выходе)| а также получить по4стоянное по радиусу поле полного давения на выходе из ступеней, Таким образом, тякое выполнение осевого многоступенчатого компрессора позволяет получить постоянную величину полного давления по высоте проточной части компрессора на входе в каждое рабочее колесо, что приводит к повышению КПД компрессора, Формула изобретения Осевой трансзвуковой многоступенчатый компрессор, преимущественно малого типоразмера, содержащий рабочие лопаточные колеса и спрямляющие аппараты с лопатками, имеющими переменные углы выхода, плавно изменяющиеся по высоте лопатки, о. тличающ и и с я тем, что, с целью повышения его КПД путем обеспечения постоянной величины полного давления по высоте проточной части компрессора на входе в каждое рабочее колесо, отношения углов выхода лопаток в сечениях, соответствущих сечениям рабочего колеса определяемым.соотношени,ми ,10-0,20; ,5; ,80-0,90, к углам выхода лопапп . .. ток спрямляющих аппаратов у втулки и периферии рабочего колеса равны соответственно ,88; ,700,80; ,90-0,97,где hyi , hcp-pacстояние от втулки соответственно до текущего и среднего радиусов рабочего колеса на входе; h - длина лопатки рабочего колеса на входе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1 Черкасский B.M. и др. Насосы, компрессоры,вентиляторы. М., Энергия, 1968, с.212. 2. Патент Франции № 2088800, кл. F D , 197..