Лопаточный венец турбомашины

 

1. ЛОПАТОЧНЫЙ ВЕНЕЦ ТУРБО- МАШИНЫ с межлопаточными каналами, имеющими граничные четырехугольные ;сечения, отличающийся тем, что, с целью повьапения экономичности путем уменьшения вторичных потерь, среднее сечение каждого канала выполнено в форме овала с плавным изменением по периметру и по длине канала радиуса кривизны его очертания, минимальное и максимальное значения которого на участке канала с шагом лопаток на их периферии, меньшем их высоты, составляют:а на участке с шагом лопаток у их корня большем их высоты,2t, h'0.5.t^<R,,^^^<0,6 -^ , R."•H /waitc >&0.5-t^^R,^^^^ 0.^-r^^bOK...«^0.5.h^0.5 t.-R. <0,6.t.tg(45%|).где oi - arctg

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> (11) 1194 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ою5 к Екмакс н макс ° .1 Я сЯ

Ь

04 — R 05h ьок. мнн и мальное значение радиуса кривизны овала у корня лопаток; минимальное и максимальное значения ра- С диуса кривизны овала

R R кмнн.» со стороны лопаток; е шаг лопаток на их периферии; шаг лопаток у их корня; высота лопаток.

t к

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2606542/24-06 (22) 19.04.78 (46) 30.03.86. Бюл. Ф 12 (72) А.А.Сазонов (53) 621.438:621.515 (088.8) (56) Емин О.Н ° и Зарицкий С.П. Воздушные и газовые турбины с одиночными соплами. М.: Машиностроение,1975, с. 16, рис. 1.9б.

Холщевников К.В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. М.:

Машиностроение, 1970, с.20. (54)(57) 1. ЛОПАТОЧНЪП.1 ВЕНЕЦ ТУРБОМАШИНЫ с межлопаточными каналами, имеющими граничные четырехугольные, .сечения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем уменьшения вторичных потерь, среднее сечение каждого канала выполнено в форме овала с плавным изменением по периметру и по длине канала радиуса кривизны его очертания, минимальное и максимальное значения которого на участке канала с шагом лопаток на их периферии, меньшем их высоты, составляют:

0.5 к Екм„н.0»6 < к tg(45 -) э к где oc — arctg(0 5 - †-)

У» °

В мин Rn нн 0э5 ""» 2 (5l) 4 F 01 D 9/02к F 01 D 5/341

F04D1700 а на участке с шагом лопаток у их корня большем их высоты, л где R,R — минимальное и максикмин "макс мальное значения радиуса кривизны овала на периферии лопаток;

R К вЂ” минимальное и максикмнн» кмакс

2. Венец по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что среднее сечение канала расположено от граничных сечений на расстоянии, составляющем

0,2-1,5 от среднего шага лопаток на указанном расстоянии.

701194

Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к лопаточным венцам турбомашин.

Известен лопаточный венец турбины с межлопаточными каналами, имеющими круглое сечение.

Однако при таком выполнении экономичность венца и турбины в целом недостаточно высоки из-за увеличены профильных и кромочных потерь.

Известен также лопаточный венец турбины с межлопаточными каналами, имеющими граничные четырехугольные сечения.R „;К„„— минимально и мак акммн бок маке симальное значения радиуса кривизны овала со стороны

5 лопаток;

t„ - шаг лопаток на их периферии;— шаг лопаток у их

bIX, корня;

10 h — высота лопаток.

Среднее сечение канала может быть расположено от граничных сечений на расстоянии, составляющем 0,2-1,5 от среднего шага лопаток на указанном

15 расстоянии.

На фиг.1 изображен меридианальный разрез колеса турбомашины с поперечными сечениями межлопаточного канала предлагаемого лопаточного венца; на

20 фиг.2 — сечение межлопаточного канала на участке с шагом лопаток у их корня, меньшем их высоты t

25 их высоты tÄ>h.

Лопаточный венец 1 рабочего колеса 2 имеет межлопаточные каналы с че" тырехугольными граничными сечениями 3 и 4. Среднее сечение 5 каждого кана- ла выполнено в форме овала с плавным изменением по периметру и длине канала радиуса R кривизны его очертания 6, минимальное и максимальное значения которого определены из указанных соотношений. Корень и пери35 ферия лопаток расположены на диаметрах Р„и О„D„+ 2h.

Среднее сечение 5 расположено от граничных сечений 3 и 4 на расстоянии, составляющем 0,2-1,5 от среднего ша4О га лопаток на укаэанном расстоянии (соответственно 1з„ и 1цп,„).

При работе турбомашины на поток рабочего тела, проходящий через меж-лопаточные каналы, накладывается вто" ричное циркуляциоиное течение, вызванное вращением рабочего колеса 2, а также винтовой формой каналов и тем, что шаг лопаток переменный.

Выполнение сечения овальным с

5О плавным изменением по периметру радиуса кривизны, соответствующим форОднако экономичность,и в этом случае недостаточно высока, особенно при малых высотах лопаток, из-за значительных вторичных потерь, обусловленных вихревыми течениями.

Целью изобретения является повышение экономичности путем уменьшения вторичных потерь.

Эта цель достигается тем, что среднее сечение каждого канала выполнено в форме овала с плавным изменением по периметру и по длине канала радиуса кривизны его очертания, минимальное и максимальное значения которого на участке канала с шагом, лопаток на их периферии, меньшем их высоты, составляют:

0 5 к Кк „ 1).6 к tg(45 + —..), к Кп ммнк.0е5 к мин

0 5»h

h е >о маке и а на участке с шагом лопаток у их корня, большем их высоты, н

0 ° 5 е-и е R x uaeкК л меекс где R Ê вЂ” минимальное и макЬмнм п маке симальное значения радиуса кривизны овала на периферии лопаток;

R„ ;R„ „ - минимальное и маккмн к к макс симапьиое значения радиуса кривизны овала у корня лопаток;

tn tlc где g, arctg(0,5 " ), ме линий тока циркуляционногс течения, .обеспечивает условия для безотрывного обтекания лопаток, что способствует уменьшению вторичных потерь и приводит к повышению экономичности как лопаточного венца, так и всей турбомашины в целом.

701194 прилr t

Ь.

ПРи й<Т„

Составитель С.Зарицкий

Редактор О.Кузнецова Техред И.Верес

Корректор В,Бутяга

Подписное

Заказ 1626/4 Тирах 500

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. У кгород, ул. Проектная, 4