RU2012102538A - Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина - Google Patents

Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина Download PDF

Info

Publication number
RU2012102538A
RU2012102538A RU2012102538/06A RU2012102538A RU2012102538A RU 2012102538 A RU2012102538 A RU 2012102538A RU 2012102538/06 A RU2012102538/06 A RU 2012102538/06A RU 2012102538 A RU2012102538 A RU 2012102538A RU 2012102538 A RU2012102538 A RU 2012102538A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wall
section
rotationally
diffuser
flow channel
Prior art date
Application number
RU2012102538/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2507421C2 (ru
Inventor
Кристиан КОРНЕЛИУС
Бернхард КЮСТЕРС
Ульрих ВАЛЬТКЕ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2012102538A publication Critical patent/RU2012102538A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2507421C2 publication Critical patent/RU2507421C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/142—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
    • F01D5/143—Contour of the outer or inner working fluid flow path wall, i.e. shroud or hub contour
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/10—Two-dimensional
    • F05D2250/18—Two-dimensional patterned
    • F05D2250/184—Two-dimensional patterned sinusoidal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

1. Система для осевой турбинной машины, содержащая кольцеобразный проточный канал (18), который ограничен поверхностями (26, 36) наружной стенки (28) и внутренней стенки (32), и между которыми предусмотрена по меньшей мере одна предназначенная для прохождения потока среды (40) решетка (16) направляющих лопаток, при этомрешетка (16) направляющих лопаток содержит множество аэродинамически изогнутых перьев (20) лопаток, свободно стоящие концы (35) которых лежат радиально внутри противоположно внутренней стенке (32) проточного канала (18) или радиально снаружи противоположно наружной стенке (28) проточного канала с образованием зазора, причемпо потоку ниже решетки (16) направляющих лопаток расположен кольцевой диффузор (14), имеющий наружную стенку (44) и коаксиальную ей внутреннюю стенку (48), между которыми проходит диффузорный канал (42) кольцеобразно вдоль осевой длины (X) от расположенного на стороне входа потока конца (52) с расширением к расположенному на стороне выхода потока концу (54), при этомвнутренняя стенка (48) и наружная стенка (44) соответственно содержат ограничивающую диффузорный канал (42) поверхность (46, 50) стенки, отличающаяся тем, чтонаружная стенка (44) кольцевого диффузора (14) расположена по потоку ниже наружной стенки (28) проточного канала (18) и/или внутренняя стенка (48) кольцевого диффузора (14) расположена по потоку ниже внутренней стенки (32) проточного канала (18), при этомпо меньшей мере на одном участке (А) кольцевого диффузора (14) поверхность (50) внутренней стенки (48) и/или поверхность (46) наружной стенки (44) является ротационно не симметричной, причемта поверхность (50) внутренней стенки (48) кольцевого диффузора (14) выполнена рота�

Claims (24)

1. Система для осевой турбинной машины, содержащая кольцеобразный проточный канал (18), который ограничен поверхностями (26, 36) наружной стенки (28) и внутренней стенки (32), и между которыми предусмотрена по меньшей мере одна предназначенная для прохождения потока среды (40) решетка (16) направляющих лопаток, при этом
решетка (16) направляющих лопаток содержит множество аэродинамически изогнутых перьев (20) лопаток, свободно стоящие концы (35) которых лежат радиально внутри противоположно внутренней стенке (32) проточного канала (18) или радиально снаружи противоположно наружной стенке (28) проточного канала с образованием зазора, причем
по потоку ниже решетки (16) направляющих лопаток расположен кольцевой диффузор (14), имеющий наружную стенку (44) и коаксиальную ей внутреннюю стенку (48), между которыми проходит диффузорный канал (42) кольцеобразно вдоль осевой длины (X) от расположенного на стороне входа потока конца (52) с расширением к расположенному на стороне выхода потока концу (54), при этом
внутренняя стенка (48) и наружная стенка (44) соответственно содержат ограничивающую диффузорный канал (42) поверхность (46, 50) стенки, отличающаяся тем, что
наружная стенка (44) кольцевого диффузора (14) расположена по потоку ниже наружной стенки (28) проточного канала (18) и/или внутренняя стенка (48) кольцевого диффузора (14) расположена по потоку ниже внутренней стенки (32) проточного канала (18), при этом
по меньшей мере на одном участке (А) кольцевого диффузора (14) поверхность (50) внутренней стенки (48) и/или поверхность (46) наружной стенки (44) является ротационно не симметричной, причем
та поверхность (50) внутренней стенки (48) кольцевого диффузора (14) выполнена ротационно не симметричной, на которой зазоры (37) расположены дальше выше по потоку, и причем
участок (А) расположен у расположенного на стороне входа потока конца (52) кольцевого диффузора (14) и переходит в ротационно-симметричный участок (В), который расположен относительно направления прохождения потока кольцевого диффузора (14) по потоку ниже ротационно не симметричного участка (А).
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что ротационно не симметричная поверхность (46, 50) стенки имеет вдоль периферии возвышения (56) и впадины (58).
3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что между поверхностью (50) внутренней стенки (48) и поверхностью (46) наружной стенки (44) имеется высота (КН) канала на стороне входа потока, относительно которой определяется максимальная высота (Н) каждого возвышения (56) и максимальны глубина (Т) каждой впадины (58), при этом максимальная высота (Н), соответственно, максимальная глубина (Т) составляет максимально 25% высоты (КН) канала.
4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в одном осевом положении участка (А) возвышения (56) имеют различную высоту (Н) и/или впадины (58) имеют различную глубину (Т).
5. Система по п.3, отличающаяся тем, что в одном осевом положении участка (А) возвышения (56) имеют различную высоту (Н) и/или впадины (58) имеют различную глубину (Т).
6. Система по любому из пп.1, 2 или 5, отличающаяся тем, что в различных осевых положениях участка (А) возвышения (56) имеют различную высоту (Н) и/или впадины (58) имеют различную глубину (Т).
7. Система по п.3, отличающаяся тем, что в различных осевых положениях участка (А) возвышения (56) имеют различную высоту (Н) и/или впадины (58) имеют различную глубину (Т).
8. Система по п.4, отличающаяся тем, что в различных осевых положениях участка (А) возвышения (56) имеют различную высоту (Н) и/или впадины (58) имеют различную глубину (Т).
9. Система по любому из пп.1, 2, 5, 7 или 8, отличающаяся тем, что участок (А), поверхность стенки которого является ротационно не симметричной, переходит бесступенчато в ротационно-симметричный участок (В).
10. Система по п.3, отличающаяся тем, что участок (А), поверхность стенки которого является ротационно не симметричной, переходит бесступенчато в ротационно-симметричный участок (В).
11. Система по п.4, отличающаяся тем, что участок (А), поверхность стенки которого является ротационно не симметричной, переходит бесступенчато в ротационно-симметричный участок (В).
12. Система по п.6, отличающаяся тем, что участок (А), поверхность стенки которого является ротационно не симметричной, переходит бесступенчато в ротационно-симметричный участок (В).
13. Система по любому из пп.2 или 5, 7, 8, 10, 11 или 12, отличающаяся тем, что ротационная несимметричность имеет определяющий осевой контур (60), который образует с направлением прохождения оси угол (α), величина которого составляет между 0° и 40°.
14. Система по п.3, отличающаяся тем, что ротационно не симметричная поверхность (46, 50) стенки имеет вдоль периферии возвышения (56) и впадины (58), при этом ротационная несимметричность имеет определяющий осевой контур (60), который образует с направлением прохождения оси угол (α), величина которого составляет между 0° и 40°.
15. Система по п.4, отличающаяся тем, что ротационно не симметричная поверхность (46, 50) стенки имеет вдоль периферии возвышения (56)и впадины (58), при этом ротационная несимметричность имеет определяющий осевой контур (60), который образует с направлением прохождения оси угол (α), величина которого составляет между 0° и 40°.
16. Система по п.6, отличающаяся тем, что ротационно не симметричная поверхность (46, 50) стенки имеет вдоль периферии возвышения (56)и впадины (58), при этом ротационная несимметричность имеет определяющий осевой контур (60), который образует с направлением прохождения оси угол (α), величина которого составляет между 0° и 40°.
17. Система по п.9, отличающаяся тем, что ротационно не симметричная поверхность (46, 50) стенки имеет вдоль периферии возвышения (56) и впадины (58), при этом ротационная несимметричность имеет определяющий осевой контур (60), который образует с направлением прохождения оси угол (α), величина которого составляет между 0° и 40°.
18. Система по любому из пп.14-17, отличающаяся тем, что угол (α) имеет различную величину в различных осевых положениях участка (А).
19. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере участок (А) выполнен в виде осевого диффузора или диагонального диффузора.
20. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что решетка (16) направляющих лопаток выполнена в качестве решетки направляющих лопаток лопаточной ступени (34) или в качестве выходного направляющего аппарата (38).
21. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что поверхность (46) наружной стенки (44) кольцевого диффузора (14) переходит в поверхность (26) наружной стенки (28) проточного канала (18) и/или поверхность (50) внутренней стенки (32) кольцевого диффузора (14) переходит в поверхность (36) внутренней стенки (32) проточного канала (18).
22. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что поверхность (26) наружной стенки (28) проточного канала (18) и/или поверхность (36) внутренней стенки (32) проточного канала (18) имеет участок, в котором одна из поверхностей (26, 36) стенки или обе поверхности (26, 36) стенки являются ротационно не симметричными.
23. Осевая турбинная машина, содержащая систему по любому из пп.1-22.
24. Осевая турбинная машина по п.23, выполненная в виде компрессора (13) стационарной газовой турбины (10).
RU2012102538/06A 2008-12-05 2012-01-25 Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина RU2507421C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08021216.0 2008-12-05
EP08021216A EP2194231A1 (de) 2008-12-05 2008-12-05 Ringdiffusor für eine Axialturbomaschine

Related Parent Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127395/06A Substitution RU2485358C2 (ru) 2008-12-05 2009-11-19 Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина
RU2011127395/06A Division RU2485358C2 (ru) 2008-12-05 2009-11-19 Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012102538A true RU2012102538A (ru) 2013-07-27
RU2507421C2 RU2507421C2 (ru) 2014-02-20

Family

ID=40602227

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127395/06A RU2485358C2 (ru) 2008-12-05 2009-11-19 Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина
RU2012102538/06A RU2507421C2 (ru) 2008-12-05 2012-01-25 Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127395/06A RU2485358C2 (ru) 2008-12-05 2009-11-19 Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8721272B2 (ru)
EP (3) EP2194231A1 (ru)
JP (2) JP5342009B2 (ru)
CN (2) CN102536912B (ru)
ES (1) ES2392685T3 (ru)
PL (1) PL2356320T3 (ru)
RU (2) RU2485358C2 (ru)
WO (1) WO2010063583A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2381071A1 (de) * 2010-04-21 2011-10-26 Siemens Aktiengesellschaft Abgasdiffusor einer Gasturbine
US9109466B2 (en) * 2011-07-22 2015-08-18 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Diffuser with backward facing step having varying step height
US20130142640A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 David P. Houston Alternate shroud width to provide mistuning on compressor stator clusters
DE102012215412A1 (de) 2012-08-30 2014-03-06 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Baugruppe einer Axialturbomaschine und Verfahren zur Herstellung einer solchen Baugruppe
DE102012215413B4 (de) 2012-08-30 2020-04-02 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Baugruppe einer Axialturbomaschine
EP2837771A1 (de) 2013-08-16 2015-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Auslegung eines Axialdiffusors unter Berücksichtigung von Einbauten
US20160290645A1 (en) 2013-11-21 2016-10-06 United Technologies Corporation Axisymmetric offset of three-dimensional contoured endwalls
JP6483510B2 (ja) * 2015-04-14 2019-03-13 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンの製造方法
CN104895841B (zh) * 2015-04-30 2018-03-23 中国科学院工程热物理研究所 整流器、流道结构、组合压气机、航空燃气涡轮发动机
DE102017122524A1 (de) * 2017-09-28 2019-03-28 Abb Turbo Systems Ag Diffusor für einen Verdichter
CN114607468A (zh) * 2020-12-09 2022-06-10 中国航发商用航空发动机有限责任公司 冷却气供给结构、冷却方法、涡轮以及燃气涡轮发动机
DE102022129987B3 (de) 2022-11-14 2024-03-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Strömungsmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Strömungsmaschine

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405723A (en) * 1946-08-13 Propulsion apparatus
US2570155A (en) * 1948-02-25 1951-10-02 Westinghouse Electric Corp Flow apparatus
US2798661A (en) * 1954-03-05 1957-07-09 Westinghouse Electric Corp Gas turbine power plant apparatus
US2956400A (en) * 1957-06-05 1960-10-18 Curtiss Wright Corp Internal-ribbed exhaust nozzle for jet propulsion devices
US4117671A (en) * 1976-12-30 1978-10-03 The Boeing Company Noise suppressing exhaust mixer assembly for ducted-fan, turbojet engine
SU623998A1 (ru) 1977-03-04 1978-09-15 Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений Кольцевой диффузор осевого вентил тора
US4167097A (en) * 1977-09-09 1979-09-11 International Harvester Company Gas turbine engines with improved compressor-combustor interfaces
SU646096A1 (ru) 1977-09-29 1979-02-05 Предприятие П/Я А-7755 Осевой диффузор турбомашины
SU823654A1 (ru) 1979-07-05 1981-04-23 Предприятие П/Я М-5641 Центробежный компрессор
DE3023466C2 (de) * 1980-06-24 1982-11-25 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Einrichtung zur Verminderung von Sekundärströmungsverlusten in einem beschaufelten Strömungskanal
SU1401162A1 (ru) 1986-06-16 1988-06-07 Предприятие П/Я А-1097 Осевой диффузор
CA1309873C (en) * 1987-04-01 1992-11-10 Graham P. Butt Gas turbine combustor transition duct forced convection cooling
US4971768A (en) * 1987-11-23 1990-11-20 United Technologies Corporation Diffuser with convoluted vortex generator
US5110560A (en) * 1987-11-23 1992-05-05 United Technologies Corporation Convoluted diffuser
DE4428748A1 (de) * 1993-02-20 1996-02-15 Schottel Werft Wasserstrahlantrieb
GB2281356B (en) * 1993-08-20 1997-01-29 Rolls Royce Plc Gas turbine engine turbine
FR2711771B1 (fr) * 1993-10-27 1995-12-01 Snecma Diffuseur de chambre à alimentation circonférentielle variable.
JP3311526B2 (ja) * 1994-12-02 2002-08-05 株式会社日立製作所 軸流送風機
DE10205363A1 (de) * 2002-02-08 2003-08-21 Rolls Royce Deutschland Gasturbine
CN2613604Y (zh) 2003-04-17 2004-04-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种燃机工艺扩压器
EP1574667B1 (de) * 2004-03-02 2013-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Verdichterdiffusor
WO2006033407A1 (ja) * 2004-09-24 2006-03-30 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. 軸流機械の壁形状及びガスタービンエンジン
US7465155B2 (en) * 2006-02-27 2008-12-16 Honeywell International Inc. Non-axisymmetric end wall contouring for a turbomachine blade row
US7887297B2 (en) * 2006-05-02 2011-02-15 United Technologies Corporation Airfoil array with an endwall protrusion and components of the array
DE102006048933A1 (de) * 2006-10-17 2008-04-24 Mtu Aero Engines Gmbh Anordnung zur Strömungsbeeinflussung
JP5283855B2 (ja) * 2007-03-29 2013-09-04 株式会社Ｉｈｉ ターボ機械の壁、及びターボ機械

Also Published As

Publication number Publication date
US20120121401A1 (en) 2012-05-17
ES2392685T3 (es) 2012-12-12
JP5502114B2 (ja) 2014-05-28
CN102536912B (zh) 2015-07-08
CN102239312A (zh) 2011-11-09
US8721272B2 (en) 2014-05-13
EP2455585B1 (de) 2017-03-29
EP2356320B1 (de) 2012-09-19
WO2010063583A1 (de) 2010-06-10
JP2012511115A (ja) 2012-05-17
RU2011127395A (ru) 2013-01-10
RU2507421C2 (ru) 2014-02-20
CN102239312B (zh) 2014-03-26
US8721273B2 (en) 2014-05-13
JP2012072777A (ja) 2012-04-12
EP2455585A1 (de) 2012-05-23
EP2194231A1 (de) 2010-06-09
EP2356320A1 (de) 2011-08-17
JP5342009B2 (ja) 2013-11-13
US20110250055A1 (en) 2011-10-13
RU2485358C2 (ru) 2013-06-20
CN102536912A (zh) 2012-07-04
PL2356320T3 (pl) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012102538A (ru) Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина
US10502231B2 (en) Diffuser pipe with vortex generators
EP2476868B1 (en) Exhaust system for steam turbine
RU2549387C2 (ru) Лопатка с аэродинамическим профилем и осевая турбомашина
US8870536B2 (en) Airfoil
RU2011152290A (ru) Турбина (варианты)
US9080451B2 (en) Airfoil
WO2011039352A3 (fr) Rotor d'un compresseur de turbomachine a paroi d'extremite interne optimisee
JP6334258B2 (ja) 蒸気タービン
RU2015136552A (ru) Турбина с уплотнением повышенной эффективности
RU2010139779A (ru) Лопасть с несимметричной полкой
UA91191C2 (ru) Перо направляющей или сопловой лопатки, или рабочей лопатки лопаточной машины и лопаточная машина
US20130183165A1 (en) Airfoil
US11149588B2 (en) Exhaust chamber of steam turbine, flow guide for steam turbine exhaust chamber, and steam turbine
RU2011113994A (ru) Паровая турбина низкого давления
EP2554793A3 (en) Inter-turbine ducts with guide vanes of a gas turbine engine
EP1632648A3 (de) Strömungsstruktur für eine Gasturbine
US20120294722A1 (en) Hybrid flow blade design
US8591185B2 (en) Low pressure exhaust gas diffuser for a steam turbine
US9879564B2 (en) Vortex generators placed in the interblade channel of a compressor rectifier
CN101737359B (zh) 开槽位置为正弦分布的离心压气机非对称自循环处理机匣
CA3166702A1 (en) Diffuser pipe with curved cross-sectional shapes
RU2016107756A (ru) Рабочее колесо для центробежных компрессоров, устойчивое к жидкости
US20130022444A1 (en) Low pressure turbine exhaust diffuser with turbulators
RU2012152096A (ru) Переходная область между вторичной камерой сгорания и турбиной низкого давления газовой турьины

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191120