Рабочее колесо гидромашины

 

Изобретение относится к конструкциям гидромашин и предназначено для повышения КПД путем устранения вихревых зон применительно к центробежным насосам. Как показатели испытания, уступ с лицевой стороны лопатки и покрывного диска позволяет повысить КПД на 4% при размерах A катетов, равных A=(2/3)[B/(D<SB POS="POST">2</SB>-D<SB POS="POST">1</SB>)]<SP POS="POST">.</SP>(D-D<SB POS="POST">1</SB>), при D<SB POS="POST">1</SB>≤D≤(D<SB POS="POST">1</SB>+D<SB POS="POST">2</SB>)/2

A=1/3<SP POS="POST">.</SP>B при (D<SB POS="POST">1</SB>+D<SB POS="POST">2</SB>)/2ΔΔ<SB POS="POST">2</SB>, где D<SB POS="POST">1</SB> - диаметр расположения входной кромки лопастей у покрывного диска

D<SB POS="POST">2</SB> - наружный диаметр рабочего колеса

D - текущий диаметр

B - высота лопастей на наружном диаметре D<SB POS="POST">2</SB>. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1610082

А1

Ц1) Р 04 D 7/04, 29/66

j)$1f е 1,. .о I üg « ;, (p : " !v

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

«О лопастя1 О«+02 акв — -Ь при - —.-- < 0 0

3 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4620260/23-29 (22) 14. 12.88 (46) 30.11.90. Бюл. № 44 (7!) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт трубопроводного.гидротранспорта (72) А.К,Люблинский, Н.Б,Трейнер и 1О.Г.Свитлый (53) 621.671 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1028894, кл. F 04 D 7/04, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 767388, кл. F 03 В 3/12, 1979. (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ГИДРОМАШИНЫ (57) Изобретение относится. к конструкИзобретение относится к гидромашиностроению, а именно к конструкциям, рабочих колес лопастных машин.

Цель изобретения — повышение КПД путем устранения вихревых зон применительно к центробежным насосам.

На фиг. 1 изображено рабочее коле. со гидромашины, продольный разрез; нафиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2.

Рабочее колесо гидромашины содержит основной и покрывной диски 1 и 2. и расположенные между ними лопасти

3 с лицевыми и тыльными сторонами 4 и

5, имеющими в месте сопряжения с покрывным диском 2 уступы 6 с треугольным поперечным сечением..Уступы 6 выполнены с лицевой стороны 4 лопастей

3, а треугольное сечение уступов - в виде равнобедренного прямоугольного треугольника с катетами, примыкающи2 циям гидромашин и предназначено для повьппения КПД путем устранения вихревых зон применительно к центробежным насосам. Как показали испытаний, ус-, туп с лицевой стороны лопасти и покрывного диска позволяет повысить КЦЦ и на 4Х при размерах а катетов, равных а= (2/3) (Ь / (0 - D ()Q (D - D 1) при D g и

2 Ь авк - — - — — —,0-D )

3 0,- -D

E

0«+0 при D <О< — — —2 где D - диаметр расположения входной кромки лопастей 3 у покрывного диска 2; наружный диаметр. рабочего коле са;

D -. текущий диаметр;

Ь - высота лопасти 3 на наружном диаметре D .

Колесо работает следующим образом.

Поток, поступающий в колесо, плавно. обтекает поверхность уступа 6 без образования отрыва. Это приводит к более равномерному распределению ско16 l0082 ростей в межпопаточном канале, снижению потерь энергий и повьш1ению КПД насоса. Сопряжение, выполненное указанным способом, занимает угловую область межлопаточного канала у покрывного диска 2. При обычной форме канала в этой области существует развитое отрывное течение, р аспро стр аняющееся от входной кромки лопасти 3 до выход" 1О ного сечения канала. Отрыв возникает в зоне поворота потока из осевого в радиапьное направление. Выполнение сопряжения, при котором угловая область исключается из объема межпопаст-15 ного канала, препятствует образованию отрывного течения. Уступ начинается в точке, являющейся общей для входной кромки лопасти и рабочей поверхности ведомого диска. В этой точке (В=Р ) 20 а=О. В области поворота потока из осевого в радиальное направление ве-. личина катетов увеличивается по.линей- ной зависимости от диаметра. При значении D=D(+D /2 катеты достигают ве- 25, личины а„ „ =Ь/3 и остаются постоянны- макс ми до выходного сечения колеса.

Такое сопряжение рабочих поверхностей лопасти и ведомого диска обеспечивает плавный беэотрывнйй поворот. 3Р потока, что снижает потери энер гии в колесе и повышает КПД насоса. Вели- чины а катетов определены эксперимен тально. Установлено, что при указанном выполнении обеспечивается повыше ние КПД на 4 .

Формул а изобретения

Рабочее колесо гидромашины, содержащее основной и покрывной диски и расположенные между ними лопасти с лицевыми и тыльными сторонами, имею;щне в месте сопряжения с покрывным диском уступы с треугольным поперечным сечением, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД путем устранения вихревых зон применительно к центробежным насосам, уступы выполнены с лицевой стороны лопастей, а треугольное сечение уступов — в виде равнобедренного прямоугольного треугольника с катетами, примыкающими к покрывно у диску и лопастям и равными:

I г ь

a — — —.-,D D, 3 a-D ! Dr+De при D (D» — - — °

< 2

De+De

a- =— — Ь при

3 2 г где D < - диаметр цасположения входной кромки. лопастей у покрывного диска;

D<- наружный диаметр рабочего колеса;

D " текущий диаметр; — высота лопастей на наружном диаметре D, 1610082.4ОГ 2

b-b

Тираж 502

Подпн сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор А.Лежнина

Заказ 3719

Составитель В.Девисилов

Т ехред g, Дидык Корректор М.Максимишинец