Рабочее колесо центробежного компрессора

 

1. оц 6оьою

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.76 (21) 2326603 25-0 с присоединением заявки №

2 (51) М. Кл, F 04 D 29/28

1 ааударатвенный камнтет

Саввта Миннатрав СССР аа делам нзааретеннй н аткрытнй (23) Прио ритет (43) Опубликовано 05.05.78. Бтоллетеиь (45) Дата опубликования описании! }0.04 (53) УДК

621.515-253 (088.8) К. П. Селезнев, В. Б. Галеркшт, A. В. Зуев, Л. Я. Стрижак и В. И. Зараев (Т2) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехническтй институт имени М. И. Калинина (71) Заявитель (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА

Изобретение относйтся к комнрессоростроетптзь

Известные рабочие колеса центробежных компрессоров с лопаточными аппаратами различных типов. Наиболее широкое применение имеют колеса с лопатками, расположенными в радиальной части колеса, поверхность которых цилиндрическая (11, Недостатком таких колес является низкая эффективность при расчете их на коэффициенты . расхода более 0,08 — 0,09.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является, рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее несущий диск и рас положенные на нем лопатки, входные кромки кото рых размещены в осевой части колеса, а средние поверхности образованы прямолинейными образующими, лежащими в плоскостях, перпендикулярных к,средней линии меридионального сечения канала колеса (21.

Недостатком этого колеса является малый

КПЯ вследствие значительных гидравлических потерь: в тракте, Белью изобретения является повышение КПД рабочего колеса.

Это достигается тем, что образующие наклонены к плоскостям меридионального сечения на угол вьшолненньгй линейно уменьшающимся от максимального значения у входной кромки до нулевого

@ у выходной, а касательная к линии пересечения средней поверхности лопатки и средней осесимметрнчной поверхности тока образует с окружным направлением угол, постоянный и равньп утлу входа на участке от входной кромки до 0,3 — 0,4 длины

}О лопатки, и далее изменяющийся по квадратичной параболе.

На фиг. 1 представлено рабочее колесо центробежного компрессора, продольный разрез; на фиг.2— сечение А — А фиг 1; на фиг. 3 — вид Б фиг. 1 (колесо со снятым покрывным диском).

Рабочее колесо центробежного компрессора содержит несущий диск 1 и расположенные на нем лопатки 2, входные кромки 3 которых размещены в осевой части колеса, а средние поверхности 4 образованы прямолинейными образуилцими 5, лежащими в плоскостях, перпендикулярных к средней линии 6 меридиоивльного сечения канала 7 колеса.

Образующие 5 наклонены к плоскостям меридионального сечеЮтя на угол Х, выполненный линейно уменьшающимся от максимального значения у вход606010 ной кромки 3 до нулевого у выходной 8, па следующей зависимости =х, где Х» — угол наклона входной, кромки к меридианальной плоскости, определяемый по формуле

Хiaaal ÑCÎÜ

Ф»»»» где |I — входной угол лопатки, на средней поверхностй така;

О Я /8 6 — пр»эизводная;

Йа ٠Π— атносительиь»й диаметр окружности, на которой располажепь» входные кромки лопаток на средней поверхности тока;

5>=6

Я„,„= »Щ»»»/Π— относительная меридианальная состав. ляющая скорости потока на входе в межпопатачный г5 канал;

V — мери»п»анальная составляющая ско». рости потока на входе в межлапаточ»»ый канал.

Касательв.я лижи 9 к линии пересечения средней pro»»epxaocT»» 4 лопатки 2 и средней осесиммет- 3о ричнои поверхности тока образует с окружным направлением угол р, настоянный и равный углу входа Р< на учаспсе ат входной кромки 3 да 0,3—

Л1

0,4 длины лопатки 2, а далее изменяющийся по квадратичной параболе, т.е. на участке: Зб

8„ / б = 0-0,4 угол лопатки Р равен входному углу лопапси 11л . На учаспсе 8„/б = 0,4 — 1,0 т,е. да наружного диаметра колеса 0 угол лопатки изменяется по квадратичной параболе:

40 лх-/ л /бх — - iв — +c(Ф"я pA< . и 2 где 0„х — текущее значение угла лопатки;

А,В,С- постоянные коэффициенты, опреде- 45 ляемые значениями углов P â начале и в конце

4 параболы и отсутствием излома средней линии лопатки в точке Q

При работе цейтробежнога компрессора повышенный КПД и способность экономично работать при повышенных расходах достигается указанной формой выполнения лопатки, так как последняя влияет на распределение . меридианальных скоростей, таким образом, что они практически постоянны вдоль нормалей. Такое выполнение лопатки устраняет опасность отрыва на выпуклой стенке меридианального канала при повороте потока из осевого направления в радиальное. При этом скорость движения газа вдоль задней поверхности лопаток остается постоянной или плавно изменяется, а значение числа Маха в-любой точке усазанной йоверхности лопаток не превышает значения числа Маха по этой поверхности у входа в межлопатачный канал, Формула изобретения

Рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее несущий диск и расположенные на нем лопатки, входные кромки которых размещены в осевой части колеса, а средние поверхности образованы прямолинейными образующими, лежащими в плоскостях, перпендикулярных к средней линии меридианального сечения канала колеса, о т л и ч а»о щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, образующие наклонены к плоскостям меридианального сечения на угол, выполненный линейно уменьшающимся от максимального значения у входной кромки до нулевого у выходпай, а касательная к линии пересечения средней поверхности лопатки и средней асесимметричнай поверхности тока образует с окружным направлением угол, постоянный и равный углу входа на участке от входной кромки до 0,3 — 0,4 дл»а»ы лопатки, и далее изменяющийся по квадрап»чной параболе.

Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе:

1. Рис В. Ф. 11ент юбежные компрессорные ма. шины, Маш1из,М-Л., 1964, с.45.

2. Кузьмин Г. А. Конструкция авиационных двигателей. Оборонгиз, 1962, фиг. 3, 6, 3. 73. 103.11

4-4

Фиг. 2

Составитель ° В. Внземнева

ТеЧ ед К.Гаврон КорректоР М. Демпйс

Редактор hL Васильева

Заказ 2386 27 Тираж 837 Подинсное

ЙНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP

lto делам нэобретеннй н открытии

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ухаород, ул. Проектная, 4