RU175183U1 - Осевая турбина - Google Patents
Осевая турбина Download PDFInfo
- Publication number
- RU175183U1 RU175183U1 RU2016152507U RU2016152507U RU175183U1 RU 175183 U1 RU175183 U1 RU 175183U1 RU 2016152507 U RU2016152507 U RU 2016152507U RU 2016152507 U RU2016152507 U RU 2016152507U RU 175183 U1 RU175183 U1 RU 175183U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- radius
- nozzles
- edges
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Заявленная полезная модель относится к турбомашиностроению и может быть применена в конструкции одноступенчатой активной осевой турбины. Технический результат заявленной полезной модели направлен на повышение внутреннего КПД устройства. Технический результат заявленной полезной модели достигается благодаря тому, что осевая турбина содержит сопловой аппарат с осесимметричными соплами, имеющими прямые оси, являющимися образующими линейчатого однополостного гиперболоида вращения, входные и выходные участки сопел в виде цилиндров с плоскими кольцевыми основаниями и рабочее колесо с лопатками, входные и выходные углы которых равны, отличающаяся тем, что входные цилиндрические участки сопел ограничены торцевой, радиусной и цилиндрической поверхностями, касательными к окружностям оснований входных участков сопел, горло, рассмотренного гиперболоида, расположено на среднем диаметре в плоскости входных кромок периферийных неудлиненных профилей лопаток рабочего колеса, лопатки рабочего колеса имеют удлиненные входные кромки, ограниченные торцевой, радиусной и конусной поверхностями, торцевая поверхность переходит в конусную в месте ее пересечения с поверхностью рассмотренного гиперболоида, конусность задается касанием конусной поверхности радиусных кромок не удлиненных периферийных профилей лопаток рабочего колеса, радиус скругления торцевой и конической поверхностей равен радиусу сопла на выходе, выходные поверхности соплового аппарата эквидистантны на величину осевого зазора соответствующим ограничивающим поверхностям кромок лопаток рабочего колеса.
Description
Область техники.
Заявленная полезная модель относится к турбомашиностроению и может быть применена конструкции одноступенчатой активной осевой турбины или первой ступени многоступенчатой турбины, содержащей сопловой аппарат с осесимметричными соплами и одновенечное рабочее колесо с лопатками, входные и выходные углы которых равны.
Уровень техники.
Известны сопловые аппараты, содержащие сопла прямоугольного сечения, включающие разгонный и выходной участки (Паровые и газовые турбины, М.А. Трубилов и др., Москва, Энергоатомиздат, 1985, с. 55, рис. 2.25; авторское свидетельство SU 1216376 А).
Недостатком известных сопловых аппаратов с соплами прямоугольного сечения является то, что они обладают недостаточно высокой эффективностью. Это связано с вторичными течениями, вызываемыми поперечным градиентом давления. Градиент возникает в результате криволинейного движения потока в разгонной части сопел. Под действием градиента давления частицы под действием центробежных сил приобретают поперечную составляющую скорости, в результате чего появляется вторичный вихрь, который снижает эффективность сопла, кроме этого, негативное влияние на работу сопел оказывает неравномерное распределение эпюры скорости потока при его переходе от дозвуковой к сверхзвуковой скорости и при выходе в косой срез.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является турбинная ступень SU 1076603 А, сопловой аппарат которой содержит кольцо и выполненные в нем тангенциальные сопла, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось, расположенную под углом к торцам кольца, и входной участок в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием, на входа потока выполнена угловая расточка, поверхности которой образованы двумя соосными кольцу однополостными гиперболоидами, образующая одного из которых расположена на пересечении цилиндра с плоскостью, проходящей через ось сопла параллельно оси кольца, а образующая другого - параллельно указанной плоскости и касательно к основанию цилиндра.
Недостатками данного устройства являются неоправданная сложность входных частей соплового аппарата и большие потери кинетической энергии на выходе из соплового аппарата, в осевом зазоре, на входе в рабочее колесо, что приводит к снижению экономичности турбинной ступени.
Раскрытие полезной модели.
Задачей заявленной полезной модели является разработка надежного и экономичного устройства.
Технический результат заявленной полезной модели направлен на повышение внутреннего КПД устройства.
Технический результат заявленной полезной модели достигается благодаря тому, что осевая турбина содержит сопловой аппарат с осесимметричными соплами, имеющими прямые оси, являющимися образующими линейчатого однополостного гиперболоида вращения, входные и выходные участки сопел в виде цилиндров с плоскими кольцевыми основаниями и рабочее колесо с лопатками, входные и выходные углы которых равны, отличающаяся тем, что входные цилиндрические участки сопел ограничены торцевой, радиусной и цилиндрической поверхностями, касательными к окружностям оснований входных участков сопел, горло, рассмотренного гиперболоида, расположено на среднем диаметре в плоскости входных кромок периферийных неудлиненных профилей лопаток рабочего колеса, лопатки рабочего колеса имеют удлиненные входные кромки, ограниченные торцевой, радиусной и конусной поверхностями, торцевая поверхность переходит в конусную в месте ее пересечения с поверхностью рассмотренного гиперболоида, конусность задается касанием конусной поверхности радиусных кромок не удлиненных периферийных профилей лопаток рабочего колеса, радиус скругления торцевой и конической поверхностей равен радиусу сопла на выходе, выходные поверхности соплового аппарата эквидистантны на величину осевого зазора соответствующим ограничивающим поверхностям кромок лопаток рабочего колеса.
Краткое описание чертежей.
Заявленная полезная модель поясняется фигурами:
фиг. 1 - общий вид осевой турбины,
фиг. 2 - вид в разрезе осевой турбины.
1 - кольцо;
2 - тангециальные сопла;
3 - прямолинейная ось сопла;
4, 5 - торцы кольца соплового аппарата;
6 - поперечное сечение однополостного гиперболоида вращения;
7 - лопатки рабочего колеса;
8 - рабочее колесо;
9 - кромки периферийных неудлиненных профилей лопаток рабочего колеса;
10 - входной участок сопла;
11 - плоское кольцевое основание сопла;
12 - кольцевая поверхность соплового аппарата;
13 - торцевая поверхность на выходе из соплового аппарата;
14 - конусная поверхность на выходе из соплового аппарата;
15 - входные кромки лопаток рабочего колеса;
16 - ограничительная торцевая поверхность кромки лопаток рабочего колеса;
17 - ограничительная конусная поверхность кромки лопаток рабочего колеса;
18 - радиусная поверхность соплового аппарата;
19 - ограничительная радиусная поверхность лопаток рабочего колеса;
20 - радиусная поверхность на входе в сопловой аппарат.
Осуществление полезной модели.
Турбина состоит из соплового аппарата с осесимметричными соплами и рабочего колеса с лопатками.
Сопловой аппарат осевой турбины содержит кольцо 1 и выполненные в нем тангенциальные сопла 2, каждое из которых имеет круглое поперечное сечение, прямолинейную ось 3, расположенную под углом α1 к торцам 4 и 5 кольца 1, принадлежащие однополостному гиперболоиду вращения с поперечными сечениями 6, горло которого находится на среднем диаметре лопаток 7 рабочего колеса 8 в плоскости входных кромок периферийных неудлиненных профилей 9, и входной участок 10 в виде цилиндра с плоским кольцевым основанием 11, причем входные участки сопел 10 ограничены торцом 4 и кольцевой поверхностью 12, торец 4 и кольцевая поверхность 12 обеспечивают минимально возможное расстояние от основания 11, поверхности скруглены радиусом, обеспечивающим аналогичное расстояние от основания 11, на выходе сопла 2 ограничены торцевой 13 и конусной 14 поверхностями.
Рабочее колесо 8 состоит из диска и рабочих лопаток 7, причем входные кромки 15 удлинены и ограничены торцевой 16 и конусной 17 поверхностями, точка пересечения поверхностей расположена на гиперболах 6, поверхности 16 и 17 скруглены радиусом, равным выходному радиусу сопла 2, поверхность 19, поверхности 13, 14 и радиусная поверхность 18 соплового аппарата эквидистантны поверхностям 16, 17 и 19 рабочего колеса 8.
При работе турбины входной кольцевой патрубок, поверхности 4, 12 и 20 и сопла соплового аппарата формируют течение, близкое к прямолинейным линиям тока, соответствующим расположению осей 3 сопел 2. Поверхность 12 пересекает входные участки 10 сопел 2, предельно укорачивая их и образуя входные отверстия минимального периметра, что обеспечивает равномерность потока по сечению отверстия и оптимальные условия обтекания острых кромок разделительных перемычек.
При таком выполнении уменьшаются потери во входных участках 10 сопел 2 и уменьшается неравномерность потока, что повышает экономичность соплового аппарата.
Установка сопел 2 соплового аппарата с расположением горла гиперболоида, поперечные сечения 6, на среднем диаметре лопаток 7 рабочего колеса 8 в плоскости входных кромок периферийных неудлиненных профилей 9 и конусно-торцевое ограничение соплового аппарата и лопаток рабочего колеса обеспечивают минимизацию потерь кинетической энергии в сопловом аппарате за счет уменьшения косых срезов сопел, в осевом зазоре - за счет уменьшения длины свободного расширения струи рабочего тела, в рабочем колесе - за счет отсутствия радиальных составляющих скорости, направленных к периферии.
Заявленное устройство дополнительно повышает надежность за счет снижения эрозионного износа рабочих лопаток, за счет профилирования входных кромок рабочих лопаток.
Claims (1)
- Осевая турбина, содержащая сопловой аппарат с осесимметричными соплами, имеющими прямые оси, являющимися образующими линейчатого однополостного гиперболоида вращения, входные и выходные участки сопел в виде цилиндров с плоскими кольцевыми основаниями и рабочее колесо с лопатками, входные и выходные углы которых равны, отличающаяся тем, что входные цилиндрические участки сопел ограничены торцевой, радиусной и цилиндрической поверхностями, касательными к окружностям оснований входных участков сопел, горло рассмотренного гиперболоида расположено на среднем диаметре в плоскости входных кромок периферийных неудлиненных профилей лопаток рабочего колеса, лопатки рабочего колеса имеют удлиненные входные кромки, ограниченные торцевой, радиусной и конусной поверхностями, торцевая поверхность переходит в конусную в месте ее пересечения с поверхностью рассмотренного гиперболоида, конусность задается касанием конусной поверхности радиусных кромок не удлиненных периферийных профилей лопаток рабочего колеса, радиус скругления торцевой и конической поверхностей равен радиусу сопла на выходе, выходные поверхности соплового аппарата эквидистантны на величину осевого зазора соответствующим ограничивающим поверхностям кромок лопаток рабочего колеса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152507U RU175183U1 (ru) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Осевая турбина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152507U RU175183U1 (ru) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Осевая турбина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU175183U1 true RU175183U1 (ru) | 2017-11-24 |
Family
ID=63853398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016152507U RU175183U1 (ru) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Осевая турбина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU175183U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2313565A1 (fr) * | 1975-06-02 | 1976-12-31 | Gen Electric | Moteur a turbine a gaz a by-pass reglable et procede pour commander ce moteur |
SU1076603A1 (ru) * | 1981-11-11 | 1984-02-29 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Сопловой аппарат осевой турбины |
SU1605002A1 (ru) * | 1989-01-02 | 1990-11-07 | Производственное Объединение Атомного Турбостроения "Харьковский Турбинный Завод" Им.С.М.Кирова | Отсек осевой турбомашины |
RU2050439C1 (ru) * | 1991-09-19 | 1995-12-20 | Асеа Браун Бовери АГ | Осевая турбина |
-
2016
- 2016-12-29 RU RU2016152507U patent/RU175183U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2313565A1 (fr) * | 1975-06-02 | 1976-12-31 | Gen Electric | Moteur a turbine a gaz a by-pass reglable et procede pour commander ce moteur |
SU1076603A1 (ru) * | 1981-11-11 | 1984-02-29 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Сопловой аппарат осевой турбины |
SU1605002A1 (ru) * | 1989-01-02 | 1990-11-07 | Производственное Объединение Атомного Турбостроения "Харьковский Турбинный Завод" Им.С.М.Кирова | Отсек осевой турбомашины |
RU2050439C1 (ru) * | 1991-09-19 | 1995-12-20 | Асеа Браун Бовери АГ | Осевая турбина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10502231B2 (en) | Diffuser pipe with vortex generators | |
US3333762A (en) | Diffuser for centrifugal compressor | |
JP6629337B2 (ja) | 最適化された空力性能を備えたガイドアセンブリ | |
RU2485358C2 (ru) | Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина | |
US11203935B2 (en) | Blade with protuberance for turbomachine compressor | |
US10823195B2 (en) | Diffuser pipe with non-axisymmetric end wall | |
US20140137533A1 (en) | Exhaust gas diffuser for a gas turbine | |
Senoo | Development of design method for supersonic turbine aerofoils near the tip of long blades in steam turbines: Part 1—Overall configuration | |
US11187234B2 (en) | Wheel blade for turbomachine, comprising a winglet at its tip and at the leading edge | |
EP3708804A1 (en) | Impeller tip cavity | |
RU175183U1 (ru) | Осевая турбина | |
JP2016050486A (ja) | 流体機械、及び流体機械の羽根車 | |
CA2968260A1 (en) | Vane diffuser and method for controlling a compressor having same | |
Ishida et al. | Analysis of secondary flow behavior in low solidity cascade diffuser of a centrifugal blower | |
RU2433280C1 (ru) | Сопловой аппарат активной турбины | |
RU158651U1 (ru) | Выходной кольцевой диффузор для газовой турбины | |
RU121524U1 (ru) | Радиальная турбина | |
Kaneko et al. | Mechanism of blockage generation in transonic centrifugal compressor at design and off-design conditions | |
Ichinose et al. | Investigation of interaction between tip leakage flow generated by unshrouded impeller and diffuser internal flow | |
Lu et al. | Experimental study on the flow of a mixed flow pump impeller | |
US11788557B1 (en) | Centrifugal acceleration stabilizer | |
RU173928U1 (ru) | Двухъярусный лопаточный диффузор центробежного компрессора | |
RU189277U1 (ru) | Диффузор центробежного компрессора | |
CN108050074A (zh) | 一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管 | |
RU2232902C2 (ru) | Сопловой аппарат осевой турбины |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20200310 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201230 |