RU107294U1 - VORTEX MACHINE WITH DYNAMIC VORTEX - Google Patents

VORTEX MACHINE WITH DYNAMIC VORTEX Download PDF

Info

Publication number
RU107294U1
RU107294U1 RU2010152736/06U RU2010152736U RU107294U1 RU 107294 U1 RU107294 U1 RU 107294U1 RU 2010152736/06 U RU2010152736/06 U RU 2010152736/06U RU 2010152736 U RU2010152736 U RU 2010152736U RU 107294 U1 RU107294 U1 RU 107294U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
rotor
separator
vortex
working
Prior art date
Application number
RU2010152736/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Анатольевич Лепеха
Original Assignee
Антон Анатольевич Лепеха
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Антон Анатольевич Лепеха filed Critical Антон Анатольевич Лепеха
Priority to RU2010152736/06U priority Critical patent/RU107294U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU107294U1 publication Critical patent/RU107294U1/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

1. Вихревая машина с динамическим вихрем, содержащая статор и ротор, между которыми образована рабочая камера, сообщенная с каналами для подвода и отвода рабочей среды, причем ширина сечения рабочей камеры h равна разнице между максимальным и минимальным ее радиусами, определяемыми соответственно как расстояние от оси машины до наиболее удаленной точки рабочей полости и расстояние от оси до наиболее близкой точки, в рабочей камере расположены лопатки и разделитель, связанные соответственно со статором и ротором, каждая лопатка содержит переднюю кромку, обращенную к ротору, а разделитель выполнен с отсечными кромками, конгруэнтными передней кромке лопатки и ограничивающими участок поверхности разделителя, обращенный к передним кромкам лопаток, в которой лопатка установлена под углом β=0-26°, отличающаяся тем, что средняя линия поперечного сечения лопатки, проведенная через центр передней кромки, образована прямой линией, наклонной к плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, под углом α от 0° до 50°, толщина лопатки от ее передней кромки до 0,8h, где h - высота подъема центра кромки лопатки, увеличивается по линейному закону с углом α1 между образующими наружной и внутренней поверхностей каждой лопатки, составляющим от 5° до 30°, а передняя кромка образована дугой окружности с радиусом r, равным от 0,05 до 0,1h. ! 2. Вихревая машина с динамическим вихрем по п.1, отличающаяся тем, что отношение максимального радиуса рабочей полости к ширине ее сечения лежит в пределах 4,5÷9,5 1. A vortex machine with a dynamic vortex, containing a stator and a rotor, between which a working chamber is formed, connected with channels for supplying and discharging the working medium, the cross-sectional width of the working chamber h being equal to the difference between its maximum and minimum radii, defined respectively as the distance from the axis machines to the most distant point of the working cavity and the distance from the axis to the closest point, in the working chamber there are blades and a separator associated respectively with the stator and rotor, each blade contains n the front edge facing the rotor, and the separator is made with cut-off edges congruent to the front edge of the blade and bounding the portion of the surface of the separator facing the front edges of the blades, in which the blade is installed at an angle β = 0-26 °, characterized in that the middle line of the transverse section of the blade, drawn through the center of the leading edge, is formed by a straight line inclined to a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor, at an angle α from 0 ° to 50 °, the thickness of the blade from its leading edge to 0.8h, where h is the price rise pa blade edge increases linearly with the angle α1 between the generators of the outer and inner surfaces of each blade of between 5 ° and 30 °, and the front edge is formed by a circular arc with a radius r of from 0.05 to 0,1h. ! 2. A vortex machine with a dynamic vortex according to claim 1, characterized in that the ratio of the maximum radius of the working cavity to the width of its cross section lies in the range 4.5 ÷ 9.5

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в насосах, компрессорах или двигателях.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used in pumps, compressors or engines.

Известна роторно-вихревая машина, содержащая, по крайней мере, одну рабочую ступень, которая включает два статора и ротор, причем ротор выполнен в виде диска и расположен между статорами, а между ротором и каждым из статоров образована горообразная рабочая полость, в которой размещены лопатки, связанные со статором, и разделитель, связанный с ротором (см. свидетельство на полезную модель RU, №7153, кл. F04D 5/00, F01D 1/08, 16.07.1998).Known rotor-vortex machine containing at least one working stage, which includes two stators and a rotor, the rotor is made in the form of a disk and located between the stators, and between the rotor and each of the stators a mountainous working cavity is formed in which the blades are located associated with the stator and the separator associated with the rotor (see utility model certificate RU, No. 7153, CL F04D 5/00, F01D 1/08, 07/16/1998).

Недостатком указанной машины являются перетечки рабочей среды по зазору между ротором и статором, который необходим для компенсации неточностей изготовления деталей и узлов машины, а также исключения возможности заклинивания ротора при его нагреве во время работы.The disadvantage of this machine is the overflow of the working medium by the gap between the rotor and the stator, which is necessary to compensate for inaccuracies in the manufacture of parts and components of the machine, as well as to exclude the possibility of jamming of the rotor when it is heated during operation.

Известна роторно-вихревая машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и размещенные в корпусе ступени, каждая ступень содержит установленный на валу ротор и закрепленный в корпусе статор, входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом, причем каждый ротор расположен напротив статора, в каждом статоре выполнена кольцевая канавка с лопатками, а в каждом роторе образована перепускная канавка, образующая с кольцевой канавкой статора горообразную рабочую полость, при этом каждый ротор выполнен с разделителем, по обе стороны от которого в роторе выполнены входной и выходной каналы (см. патент на полезную модель RU, №9267, кл. F04D 5/00, 16.02.1999).Known rotary vortex machine containing a housing with channels for supplying and discharging the working medium and placed in the housing of the stage, each stage contains a rotor mounted on the shaft and mounted in the housing of the stator, the input and output channels of adjacent stages are communicated with each other, with each rotor located opposite stator, an annular groove with blades is made in each stator, and a bypass groove is formed in each rotor, forming a mountainous working cavity with an annular groove of the stator, and each rotor is made with a divider on either side of which are made in the rotor the inlet and outlet channels (see. the utility model patent RU, №9267, cl. F04D 5/00, 16.02.1999).

Недостатком указанной машины являются большие гидравлические потери между ступенями, а также сложность обработки статоров.The disadvantage of this machine is the large hydraulic losses between the steps, as well as the complexity of processing stators.

Известна роторно-вихревая машина, содержащая статор и ротор, между которыми образована рабочая камера, сообщенная с каналами для подвода и отвода рабочей среды, причем ширина сечения рабочей камеры h равна разнице между максимальным и минимальным ее радиусами, определяемыми соответственно как расстояние от оси машины до наиболее удаленной точки рабочей полости и расстояние от оси до наиболее близкой точки, в рабочей камере расположены лопатки и разделитель, связанные соответственно со статором и ротором, каждая лопатка содержит переднюю кромку, обращенную к ротору, а разделитель выполнен с отсечными кромками, конгруэнтными передней кромке лопатки и ограничивающими участок поверхности разделителя, обращенный к передним кромкам лопаток, в которой лопатка установлена под углом β=0-26°, угол направления передней кромки лопатки лежит в пределах α=0-70°, а толщина лопатки от ее кромки до 0,8h увеличивается по линейному закону с коэффициентом пропорциональности, равным 0,1÷0,2 (см. патент RU №2359155, кл. F04D 1/00, 04.06.2008).Known rotor-vortex machine containing a stator and a rotor, between which a working chamber is formed, connected with channels for supplying and discharging a working medium, the cross-sectional width of the working chamber h being equal to the difference between its maximum and minimum radii, defined respectively as the distance from the machine axis to the most distant point of the working cavity and the distance from the axis to the closest point, in the working chamber are blades and a separator associated with the stator and rotor, respectively, each blade contains a front edge facing the rotor, and the separator is made with cut-off edges congruent to the leading edge of the blade and limiting the portion of the surface of the separator facing the front edges of the blades, in which the blade is installed at an angle β = 0-26 °, the direction of the leading edge of the blade lies in within α = 0-70 °, and the thickness of the blade from its edge to 0.8h increases linearly with a proportionality coefficient equal to 0.1 ÷ 0.2 (see patent RU No. 2359155, cl. F04D 1/00, 06/04/2008).

Недостатками указанной машины являются недостаточная механическая прочность лопаток при работе, в частности, на абразивосодержащем рабочем теле, и относительно высокие гидравлические потери в рабочей камере (снижение мощности и КПД) при малых значениях коэффициента пропорциональности.The disadvantages of this machine are the insufficient mechanical strength of the blades during operation, in particular on an abrasive-containing working fluid, and the relatively high hydraulic losses in the working chamber (reduced power and efficiency) at small proportionality coefficients.

Задачей, на решение которой направлено настоящая полезная модель, является повышение надежности и снижение гидравлических потерь в проточной части вихревой машины с динамическим вихрем.The task to which the present utility model is directed is to increase reliability and reduce hydraulic losses in the flow part of a vortex machine with a dynamic vortex.

Техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является повышение КПД вихревой машины с динамическим вихрем путем уменьшения гидравлических потерь в проточной части машины.The technical result achieved by the implementation of the utility model is to increase the efficiency of a vortex machine with a dynamic vortex by reducing hydraulic losses in the flow part of the machine.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в вихревой машине с динамическим вихрем, содержащей статор и ротор, между которыми образована рабочая камера, сообщенная с каналами для подвода и отвода рабочей среды, причем ширина сечения рабочей камеры h равна разнице между максимальным и минимальным ее радиусами, определяемыми соответственно как расстояние от оси машины до наиболее удаленной точки рабочей полости и расстояние от оси до наиболее близкой точки, в рабочей камере расположены лопатки и разделитель, связанные соответственно со статором и ротором, каждая лопатка содержит переднюю кромку, обращенную к ротору, а разделитель выполнен с отсечными кромками, конгруэнтными передней кромке лопатки и ограничивающими участок поверхности разделителя, обращенный к передним кромкам лопаток, в которой лопатка установлена под углом β=0-26°, при этом угол направления передней кромки лопатки лежит в пределах α=0-50°, а толщина лопатки от ее передней кромки до 0,8h увеличивается по линейному закону с углом α1 между образующими наружной и внутренней поверхности каждой лопатки, составляющим от 5° до 30°. Отношение максимального радиуса рабочей полости к ширине ее сечения целесообразно выполнять в пределах 4,5-9,5.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in a vortex machine with a dynamic vortex containing a stator and a rotor, between which a working chamber is formed, communicated with channels for supplying and discharging the working medium, and the width of the cross section of the working chamber h is equal to the difference between the maximum and its minimum radii, defined respectively as the distance from the axis of the machine to the most distant point of the working cavity and the distance from the axis to the closest point, the blades and the separator are located in the working chamber associated with the stator and rotor, respectively, each blade contains a leading edge facing the rotor, and the separator is made with cut-off edges congruent to the leading edge of the blade and bounding a portion of the surface of the separator facing the leading edges of the blades in which the blade is installed at an angle β = 0 -26 °, while the angle of direction of the leading edge of the blade lies in the range α = 0-50 °, and the thickness of the blade from its leading edge to 0.8h increases linearly with an angle α 1 between the generatrices of the outer and inner the characteristics of each scapula, ranging from 5 ° to 30 °. The ratio of the maximum radius of the working cavity to the width of its section, it is advisable to perform in the range of 4.5-9.5.

На фиг.1 представлено меридиональное сечение вихревой машины с динамическим вихрем, в которой передние кромки лопаток расположены в одной плоскости;Figure 1 shows the meridional section of a vortex machine with a dynamic vortex, in which the leading edges of the blades are located in the same plane;

на фиг.2 - поперечный разрез машины, представленной на фиг.1, по плоскости А-А;figure 2 is a transverse section of the machine shown in figure 1, along the plane aa;

на фиг.3 - разрез машины, представленной на фиг.1, по плоскости Б-Б;figure 3 is a section of the machine shown in figure 1, along the plane BB;

на фиг.4 представлен меридиональный разрез варианта выполнения вихревой машины с динамическим вихрем, в которой передние кромки лопаток расположены на цилиндрической поверхности;4 shows a meridional section of an embodiment of a vortex machine with a dynamic vortex, in which the leading edges of the blades are located on a cylindrical surface;

на фиг.5 - поперечный разрез машины, представленной на фиг.4, плоскостью В-В;figure 5 is a transverse section of the machine shown in figure 4, a plane BB;

на фиг.6 - разрез машины, представленной на фиг.5, цилиндрической поверхностью Г-Г;figure 6 is a section of the machine shown in figure 5, a cylindrical surface GG;

на фиг.7 - разрез литого варианта выполнения статора машины, представленной на фиг.1, цилиндрической поверхностью Д-Д, проходящей через центры передних кромок лопаток;Fig.7 is a sectional view of a molded embodiment of the stator of the machine shown in Fig.1, a cylindrical surface DD passing through the centers of the leading edges of the blades;

на фиг.8 - разрез сборочного варианта выполнения статора машины, представленной на фиг.1, цилиндрической поверхностью Д-Д, проходящей через центры передних кромок лопаток;in Fig.8 is a sectional view of an assembly embodiment of the stator of the machine shown in Fig.1 with a cylindrical surface DD passing through the centers of the leading edges of the blades;

на фиг.9 - поперечное сечение лопатки, представленной на фиг.3 и 6, плоскостью Е-Е, проходящей через центр ее передней кромки перпендикулярно меридиональной плоскости, и хорде, соединяющей концы передней кромки.in Fig.9 is a cross section of the blade shown in Fig.3 and 6, the plane EE, passing through the center of its leading edge perpendicular to the meridional plane, and the chord connecting the ends of the leading edge.

Вихревая машина с динамическим вихрем содержит статор 1 и ротор 2, между которыми образована горообразная рабочая камера 3. Профиль рабочей полости (в плоскости, перпендикулярной продольной оси машины) и профиль сечения рабочей полости (в меридиональной - проходящей через продольную ось машины плоскости) могут быть выполнены круглыми или с незначительными отклонениями от круглого (овальными). В рабочей камере 3, расположены лопатки 4 и разделитель 5, связанные соответственно со статором 1 и ротором 2. Каждая лопатка 4 содержит переднюю кромку 6, обращенную к ротору 2 и расположенную на пересечении поверхности лопатки 4 и средней секущей поверхности лопатки 4. Разделитель 5 содержит отсечные кромки 7, ограничивающие участок 8, обращенный к передним кромкам 6 лопаток 4, каждая из которых расположена на пересечении поверхности разделителя 5 и угловой секущей поверхности 9 разделителя 5. Средней секущей поверхностью лопатки 4 и угловой секущей поверхностью 9 разделителя 5 являются поверхности, делящие пополам расстояние соответственно между выпуклым и вогнутым участками поверхности лопатки 4, и поверхность, делящая пополам расстояние между участком 8 поверхности разделителя 5 и боковой поверхностью 10 разделителя 5, отсчитываемое по нормали к этим поверхностям. Среднюю поверхность лопатки 4 и угловую секущую поверхность 9 разделителя 5 можно построить, как геометрическое место центров сфер, вписанных между указанными выше частями поверхности лопатки 4 или разделителя 5. Расстояние t между центрами 11 передних кромок 6 соседних лопаток 4 выполнено в пределах (0,36-0,67)L, где L - длина хорды 12, соединяющей противоположные концы передней кромки 6 (точки пересечения передней кромки 6 лопатки 4 с горообразной поверхностью статора 1). Высота h подъема центра 11 передней кромки 6 лопатки 4 в рабочей камере 3 равна (0,45-0,8)L, а расстояние k между центрами 13 отсечных кромок 7 разделителя 5 выполнено не менее 2t и не более 4t. Направление передней кромки 6 лопатки 4, то есть угол α между меридиональной плоскостью 14 машины, проходящей через центр 11 передней кромки 6, и касательной к средней линии 15 поперечного сечения лопатки 4 в точке пересечения средней линии 15 с передней кромкой 6 (в центре 11) выполнено в пределах 0-70°С. Средней линией 15 поперечного сечения, является линия пересечения средней секущей поверхности лопатки 4 и плоскости, проходящей через центр 11 передней кромки 6, перпендикулярно меридиональной плоскости 14 и хорде 12. Хорда 12, соединяющая противоположные концы передней кромки 6, расположена под углом β=(0-26°) к меридиональной плоскости 14, проходящей через центр 11 передней кромки 6. Угол β характеризует угол установки лопатки.A vortex machine with a dynamic vortex contains a stator 1 and a rotor 2, between which a mountainous working chamber 3 is formed. The profile of the working cavity (in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the machine) and the cross-sectional profile of the working cavity (in the meridional plane passing through the longitudinal axis of the machine) can be made round or with slight deviations from round (oval). In the working chamber 3, the blades 4 and the separator 5 are located, respectively connected with the stator 1 and the rotor 2. Each blade 4 contains a leading edge 6 facing the rotor 2 and located at the intersection of the surface of the blade 4 and the middle secant surface of the blade 4. The separator 5 contains cut-off edges 7 bounding a portion 8 facing the leading edges 6 of the blades 4, each of which is located at the intersection of the surface of the separator 5 and the angular secant surface 9 of the separator 5. The middle secant surface of the blade 4 and the angular sec s surface 9 of the separator 5 are the surface bisecting the distance between the respectively convex and concave surface portions of the blade 4 and the surface bisecting the distance between the portion 8 of the separator 5 surface and the side surface 10 of the separator 5, measured normal to these surfaces. The middle surface of the blade 4 and the angular secant surface 9 of the separator 5 can be constructed as the geometrical location of the centers of the spheres inscribed between the above parts of the surface of the blade 4 or the separator 5. The distance t between the centers 11 of the leading edges 6 of the adjacent blades 4 is made in the range (0.36 -0.67) L, where L is the length of the chord 12 connecting the opposite ends of the leading edge 6 (the point of intersection of the leading edge 6 of the blade 4 with the mountainous surface of the stator 1). The lifting height h of the center 11 of the leading edge 6 of the blade 4 in the working chamber 3 is (0.45-0.8) L, and the distance k between the centers 13 of the cut-off edges 7 of the separator 5 is made not less than 2t and not more than 4t. The direction of the leading edge 6 of the blade 4, that is, the angle α between the meridional plane 14 of the machine passing through the center 11 of the leading edge 6, and tangent to the midline 15 of the cross section of the blade 4 at the intersection of the middle line 15 with the leading edge 6 (in the center 11) performed within the range of 0-70 ° C. The middle line 15 of the cross section is the line of intersection of the middle secant surface of the blade 4 and the plane passing through the center 11 of the leading edge 6, perpendicular to the meridional plane 14 and the chord 12. The chord 12 connecting the opposite ends of the leading edge 6 is located at an angle β = (0 -26 °) to the meridional plane 14, passing through the center 11 of the leading edge 6. The angle β characterizes the angle of installation of the blades.

Экспериментальные данные показали, что выполнение профиля лопатки таким образом, что толщина лопатки от ее передней кромки до 0,8h увеличивается по линейному закону с угла α1 между образующими наружной и внутренней поверхности каждой лопатки, составляющим от 5° до 30°, является оптимальным с точки зрения прочности лопаток, мощности и КПД машины, причем величине α1 резко уменьшается прочность лопатки, а при большей - увеличивается гидравлическое сопротивление, поскольку расчет эффективная площадь сечения лопатки.Experimental data showed that the implementation of the profile of the blade so that the thickness of the blade from its leading edge to 0.8 h increases linearly from an angle α 1 between the generators of the outer and inner surfaces of each blade, comprising from 5 ° to 30 °, is optimal with from the point of view of the strength of the blades, power and efficiency of the machine, and the value of α 1 sharply decreases the strength of the blade, and with a larger - increases the hydraulic resistance, since the calculation of the effective cross-sectional area of the blade.

Максимальный радиус (R) рабочей полости равен расстоянию от оси машины до наиболее удаленной точки рабочей полости; минимальный радиус (r) равен расстоянию от оси машины до наиболее близкой к ней точки рабочей полости; ширина (h) рабочей полости равна разнице (R-r) максимального и минимального радиусов.The maximum radius (R) of the working cavity is equal to the distance from the axis of the machine to the most distant point of the working cavity; the minimum radius (r) is equal to the distance from the machine axis to the point of the working cavity closest to it; the width (h) of the working cavity is equal to the difference (R-r) of the maximum and minimum radii.

Отношение (R/h) максимального радиуса рабочей полости к ширине ее сечения не менее 4,5 и не более 9,5 (9,5≥R/h≥4,5).The ratio (R / h) of the maximum radius of the working cavity to the width of its section is not less than 4.5 and not more than 9.5 (9.5≥R / h≥4.5).

В статоре 1 можно выполнить прорези 16, а лопатки 4 выполнить в виде пластин 17 и установить их в прорезях 16 статора 1. При этом касательная к средней линии 15 поперечного сечения лопатки 4 и хорда 12, будут параллельны соответственно поверхности лопатки 4 и передней кромке 6. Отсечные кромки 7 разделителя 5 выполнены конгруэнтно передней кромке 6 лопатки 4, то есть совпадают с ними при наложении, что одновременно обеспечивает максимальное использование длины рабочей камеры и максимальное использование длины передней кромки лопатки для уменьшения перетечек рабочей среды.In the stator 1, you can make slots 16, and the blades 4 to make in the form of plates 17 and install them in the slots 16 of the stator 1. Moreover, the tangent to the midline 15 of the cross section of the blades 4 and the chord 12 will be parallel to the surface of the blades 4 and the front edge 6, respectively The cut-off edges 7 of the separator 5 are made congruent to the leading edge 6 of the blade 4, that is, coincide with them when superimposed, which at the same time ensures maximum use of the length of the working chamber and maximum use of the length of the leading edge of the blade to reduce eretechek working environment.

Расстояние между центрами отсечных кромок разделителя целесообразно выполнить не более четырех расстояний между центрами передних кромок соседних лопаток, что позволяет более эффективно использовать длину рабочей камеры для уменьшения перетечек рабочей среды из участка с высоким давлением в участок с низким.The distance between the centers of the cutoff edges of the separator, it is advisable to make no more than four distances between the centers of the leading edges of adjacent blades, which allows more efficient use of the length of the working chamber to reduce the flow of the working medium from the high-pressure section to the low-pressure section.

Для подвода и отвода рабочей среды в камеру 3 в роторе 2 выполнены каналы 18 и 19, расположенные с противоположных сторон разделителя 5.For supplying and discharging the working medium into the chamber 3 in the rotor 2, channels 18 and 19 are located located on opposite sides of the separator 5.

При работе вихревой машины с динамическим вихрем в режиме двигателя поток рабочей среды через канал 18 подается в рабочую камеру 3, где под действием горообразных участков поверхности статора 1 и ротора 2 и лопаток 4 приобретает вихреобразный характер, исключающий возможность ее свободного перетекания по рабочей камере 3 в канал 19 отвода среды. В результате разделитель 5 оказывается под действием перепада давлений рабочей среды, и ротор 2, с которым связан разделитель, совершает вращательное движение, которое передается на связанный с ним вал машины.When a vortex machine with a dynamic vortex is in the engine mode, the flow of the working medium through the channel 18 is supplied to the working chamber 3, where, under the action of mountainous sections of the surface of the stator 1 and rotor 2 and the blades 4, it acquires a vortex-like character, which excludes the possibility of its free flow over the working chamber 3 into channel 19 of the removal of the medium. As a result, the separator 5 is subjected to a differential pressure of the working medium, and the rotor 2, to which the separator is connected, performs a rotational movement, which is transmitted to the associated machine shaft.

При работе машины в режиме насоса или компрессора при вращении ротора 2, рабочая среда под воздействием на нее разделителя 5, лопаток 4 и торообразных участков поверхностей статора 1 и ротора 2 приобретает вихреобразное движение. Такое движение рабочей среды препятствует ее свободному перетеканию по рабочей камере 3 в направлении вращения ротора 3 от канала 18 к каналу 19. В результате вихреобразный поток рабочей среды под давлением направляется разделителем 5 в канал 19, а через канал 18 в рабочую камеру 3 засасывается новое количество рабочей среды.When the machine is in pump or compressor mode during rotation of the rotor 2, the working medium under the influence of the splitter 5, blades 4 and toroidal sections of the surfaces of the stator 1 and rotor 2 acquires a swirling motion. This movement of the working medium prevents its free flow over the working chamber 3 in the direction of rotation of the rotor 3 from the channel 18 to the channel 19. As a result, the eddy-like flow of the working medium under pressure is directed by the separator 5 into the channel 19, and a new quantity is sucked through the channel 18 into the working chamber 3 working environment.

Изменение отношения (R/h) максимального радиуса рабочей полости машины к ширине ее сечения, например в сторону увеличения, связано с увеличением максимального радиуса рабочей полости (из условия сохранения расходной характеристики машины) и приводит, с одной стороны, к увеличению утечек из рабочей полости по щелевым зазорам между ротором и статором за счет увеличения площади проходного сечения щелевого зазора между ротором и статором, а с другой стороны, - к уменьшению перетечек рабочей среды из участка с высоким давлением в участок с низким давлением по рабочей полости за счет увеличения длины рабочей полости. Кроме того, увеличение R приводит к увеличению центробежного ускорения, сообщаемого рабочей среде ротором, и тем самым к более интенсивному вихреобразованию на входе рабочей среды в рабочую полость, что в итоге приводит к уменьшению перетечек по рабочей полости. Экспериментальные данные показали, что предлагаемое выполнение лопатки является оптимальным с точки зрения соотношения указанных выше характеристик, а также является оптимальным с точки зрения гидравлических потерь за счет трения рабочей среды о лопатки, ротор и статор.A change in the ratio (R / h) of the maximum radius of the working cavity of the machine to the width of its cross section, for example, in the direction of increase, is associated with an increase in the maximum radius of the working cavity (from the condition of maintaining the flow characteristics of the machine) and leads, on the one hand, to an increase in leakages from the working cavity along slit gaps between the rotor and the stator due to the increase in the cross-sectional area of the slit gap between the rotor and the stator, and on the other hand, to a reduction in the flow of the working medium from the high-pressure section to the low-pressure section m pressure through the working cavity by increasing the length of the working chamber. In addition, an increase in R leads to an increase in centrifugal acceleration imparted by the rotor to the working medium, and thereby to a more intensive vortex formation at the input of the working medium into the working cavity, which ultimately leads to a decrease in overflows along the working cavity. Experimental data showed that the proposed implementation of the blades is optimal in terms of the ratio of the above characteristics, and is also optimal in terms of hydraulic losses due to friction of the working medium against the blades, rotor and stator.

Claims (2)

1. Вихревая машина с динамическим вихрем, содержащая статор и ротор, между которыми образована рабочая камера, сообщенная с каналами для подвода и отвода рабочей среды, причем ширина сечения рабочей камеры h равна разнице между максимальным и минимальным ее радиусами, определяемыми соответственно как расстояние от оси машины до наиболее удаленной точки рабочей полости и расстояние от оси до наиболее близкой точки, в рабочей камере расположены лопатки и разделитель, связанные соответственно со статором и ротором, каждая лопатка содержит переднюю кромку, обращенную к ротору, а разделитель выполнен с отсечными кромками, конгруэнтными передней кромке лопатки и ограничивающими участок поверхности разделителя, обращенный к передним кромкам лопаток, в которой лопатка установлена под углом β=0-26°, отличающаяся тем, что средняя линия поперечного сечения лопатки, проведенная через центр передней кромки, образована прямой линией, наклонной к плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, под углом α от 0° до 50°, толщина лопатки от ее передней кромки до 0,8h, где h - высота подъема центра кромки лопатки, увеличивается по линейному закону с углом α1 между образующими наружной и внутренней поверхностей каждой лопатки, составляющим от 5° до 30°, а передняя кромка образована дугой окружности с радиусом r, равным от 0,05 до 0,1h.1. A vortex machine with a dynamic vortex, containing a stator and a rotor, between which a working chamber is formed, connected with channels for supplying and discharging the working medium, the cross-sectional width of the working chamber h being equal to the difference between its maximum and minimum radii, defined respectively as the distance from the axis machines to the most distant point of the working cavity and the distance from the axis to the closest point, in the working chamber are blades and a separator associated with the stator and rotor, respectively, each blade contains p the front edge facing the rotor, and the separator is made with cut-off edges congruent to the front edge of the blade and bounding the portion of the surface of the separator facing the front edges of the blades, in which the blade is installed at an angle β = 0-26 °, characterized in that the middle line of the transverse section of the blade, drawn through the center of the leading edge, is formed by a straight line inclined to a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor, at an angle α from 0 ° to 50 °, the thickness of the blade from its leading edge to 0.8h, where h is the price rise pa blade edge increases linearly with the angle α 1 between the generators of the outer and inner surfaces of each blade of between 5 ° and 30 °, and the front edge is formed by a circular arc with a radius r of from 0.05 to 0,1h. 2. Вихревая машина с динамическим вихрем по п.1, отличающаяся тем, что отношение максимального радиуса рабочей полости к ширине ее сечения лежит в пределах 4,5÷9,5
Figure 00000001
2. A vortex machine with a dynamic vortex according to claim 1, characterized in that the ratio of the maximum radius of the working cavity to the width of its section lies in the range 4.5 ÷ 9.5
Figure 00000001
RU2010152736/06U 2010-12-23 2010-12-23 VORTEX MACHINE WITH DYNAMIC VORTEX RU107294U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010152736/06U RU107294U1 (en) 2010-12-23 2010-12-23 VORTEX MACHINE WITH DYNAMIC VORTEX

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010152736/06U RU107294U1 (en) 2010-12-23 2010-12-23 VORTEX MACHINE WITH DYNAMIC VORTEX

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU107294U1 true RU107294U1 (en) 2011-08-10

Family

ID=44755092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010152736/06U RU107294U1 (en) 2010-12-23 2010-12-23 VORTEX MACHINE WITH DYNAMIC VORTEX

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU107294U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8016557B2 (en) Airfoil diffuser for a centrifugal compressor
CA2837293C (en) Impeller having blades with a nonlinear profile
EP3092413B1 (en) Centrifugal compressor impeller with non-linear blade leading edge and associated design method
US10221858B2 (en) Impeller blade morphology
US11536273B2 (en) High efficiency double suction impeller
EP2734735B1 (en) Multistage centrifugal turbomachine
WO2016160489A1 (en) Impeller with offset splitter blades
EP3063414B1 (en) Centrifugal compressor impeller with blades having an s-shaped trailing edge
EP3274592A1 (en) Apparatus, system, and method for compressing a process fluid
CN102889237A (en) Blade wheel with large blades and small blades applying front edges with sharp corners and air compressor
RU2449174C1 (en) Vortex machine with dynamic vortex
RU2359155C1 (en) Rotor vortex machine
RU107294U1 (en) VORTEX MACHINE WITH DYNAMIC VORTEX
RU2121608C1 (en) Rotary-swirl machine
WO2018002618A1 (en) Centrifugal compressor with diffuser with throat
US11053951B2 (en) Centrifugal compressor impeller and compressor comprising said impeller
CN202418023U (en) Multi-stage centrifugal pump with radial force balanced at multiple working conditions
CN102454615A (en) Multi-stage centrifugal pump
CN200940591Y (en) Mouth-ring seal structure of centrifugal pump/vane wheel
RU12709U1 (en) ROTARY VORTEX MACHINE
RU2519624C1 (en) Rotary vortex machine
JP2017057779A (en) Turbo charger
EP3760875A1 (en) Rotor and centrifugal compression machine provided with said rotor
RU135374U1 (en) DRIVING WHEEL STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP
CN104712577A (en) Enclosed type impeller

Legal Events

Date Code Title Description
MG1K Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model

Ref document number: 2010152737

Country of ref document: RU

Effective date: 20120427