RU2041384C1 - Лабиринтно-вихревая гидромашина - Google Patents
Лабиринтно-вихревая гидромашина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041384C1 RU2041384C1 SU925040325A SU5040325A RU2041384C1 RU 2041384 C1 RU2041384 C1 RU 2041384C1 SU 925040325 A SU925040325 A SU 925040325A SU 5040325 A SU5040325 A SU 5040325A RU 2041384 C1 RU2041384 C1 RU 2041384C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- labyrinth
- hydraulic machine
- machine according
- inlet pipe
- vortex
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Использование: в машинах, работающих в турбинном режиме. Сущность изобретения: в корпусе с впускным и выпускным патрубками размещены внутри него неподвижный и закрепленный на валу подвижный диски, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены чередующиеся выемки и выступы, формирующие рабочие каналы. Поверхности выемок и выступов в каждом сечении, перпендикулярном радиусу, органичены дугами окружностей, радиусы которых выполнены возрастающими от периферии к центру с образованием радиальных рабочих каналов. Впускной патрубок расположен по периферии и выполнен тангенциальным, выпускной расположен по центру и выполнен осевым. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидромашинам, работающим в турбинном режиме.
Известна гидромашина, содержащая корпус с впускным и выпускным патрубками и размещенные внутри него неподвижный и подвижный диски, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены чередующиеся выемки и выступы, образующие рабочие каналы.
Недостатком такой гидромашины является то, что она не обладает обратимостью, т. е. не может с достаточной эффективностью работать в турбинном режиме.
Изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности лабиринтно-вихревой гидромашины при работе ее в турбинном режиме за счет образования радиально-вихревой закрутки центростремительного потока в рабочих каналах. Рабочее тело, вращаясь в полости рабочего канала, площадь поперечного сечения которого увеличивается от периферии к центру, обеспечивает передачу энергии в лабиринтно-вихревой камере, образованной каналами подвижного и неподвижного дисков. Происходит преобразование кинетической энергии закрученного потока в механическую энергию вращения вала гидромашины.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в расширении функциональных возможностей лабиринтных машин, так как способствует эффективному использованию в народном хозяйстве лабиринтно-вихревой гидромашины в качестве турбопровода.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в лабиринтно-вихревой гидромашине, содержащей корпус с впускным и выпускным патрубками и размещенные внутри него неподвижный и закрепленный на валу подвижный диски, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены чередующиеся выемки и выступы, формирующие рабочие каналы, поверхности чередующихся выемок и выступов, формирующих рабочие каналы лабиринтно-вихревой камеры в каждом сечении, перпендикулярном радиусе, ограничены дугами окружностей, радиусы которых выполнены возрастающими от периферии к центру с образованием расширяющихся радиальных рабочих каналов. Впускной патрубок расположен по периферии и выполнен тангенциальным, а выпускной расположен по центру и выполнен осевым. Кроме того, между корпусом и впускным патрубком может быть установлен насадок, ширина которого равна ширине периферийной части лабиринтно-вихревой камеры, а его ось, размещенная в окружной плоскости, отклонена в сторону плоскости подвижного диска. Машина может быть снабжена дополнительными насадками, разнесенными по окружности периферийной части лабиринтно-вихревой камеры. Проточные части насадков могут быть сообщены с впускным патрубком посредством коллектора, а выпускной патрубок выполнен диффузорным.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым результатом заключается в том, что рабочий поток жидкости или газа, поступающий из тангенциального впускного патрубка, расположенного в периферийной части лабиринтно-вихревой камеры, посредством напорного устройства способствует формированию в ее рабочих каналах радиального вихревого столба, так как векторы скоростей в рабочих каналах как подвижного, так и неподвижного дисков имеют окружную и радиальную составляющие скорости.
Регулирование степени закрутки потока может осуществляться изменением расхода рабочего тела, а также объемом рабочей полости лабиринтно-вихревой камеры посредством изменения площади проходного сечения рабочих каналов, образованных выступами и впадинами на подвижном и неподвижном дисках. Увеличение мощности гидромашины, работающей в турбинном режиме, может быть осуществлено за счет применения нескольких тангенциальных подводящих устройств, формирующих напорное устройство насадков, разнесенных по окружности и имеющих индивидуальный или общий, посредством кольцевого коллектора подвод активной рабочей жидкости или газа. Рабочее тело, вращаясь в полости рабочего канала, площадь поперечного сечения которого увеличивается от периферии к центру, обеспечивает передачу энергии в лабиринтно-вихревой камере, образованной каналами подвижного и неподвижного дисков. При этом кинетическая энергия вращения рабочего колеса посредством выступов на подвижном диске передается на вал гидромашины. Происходит преобразование кинетической энергии закрученного потока в механическую энергию вращения вала. Для постоянного поддержания энергообмена отработанная часть рабочего тела (жидкости или газа) удаляется из каналов лабиринтно-вихревой камеры через осевой выпускной патрубок.
Увеличение площадей проходного сечения рабочих каналов от периферии к центру соответствует изменению объемов расширения газа, обеспечивая максимальную степень расширения и повышения эффективности преобразования энергии. При использовании жидкости в качестве рабочего тела диффузорность рабочих каналов способствует равномерному съему энергии в каждом радиальном сечении по длине лабиринтно-вихревой камеры, так как с приближением к центру скорость вращающегося потока уменьшается, а поверхность контакта жидкости и вращающегося диска увеличивается. Использование лабиринтно-вихревой гидромашины, работающей в турбинном режиме, расширяет функциональные возможности лабиринтных машин, так как способствует применению ее в качестве турбопривода в отдельных областях народного хозяйства.
На фиг. 1 представлена схематично лабиринтно-вихревая машина, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1, представляющее поперечное ее сечение; на фиг. 3 сечение В-В на фиг. 1, показывающее рабочие каналы лабиринтно-вихревой камеры.
Лабиринтно-вихревая гидромашина содержит корпус 1, неподвижный 2 и подвижный 3 диски, на сторонах которых образованы выемки 4 с выступами 5, формирующие радиальные рабочие каналы при тангенциальном впускном патрубке 6 и осевом диффузорном выпускном патрубке 7. Напорное устройство снабжено насадком 8. Кроме этого, гидромашина имеет вал 9, на котором установлен подвижный диск 3, а также может быть обеспечена приемным коллектором, полость которого сообщена с насадками 8 и выпускным патрубком 6.
Лабиринтно-вихревая гидромашина работает следующим образом.
Энергоемкая жидкость или газ подводится в рабочие каналы лабиринтно-вихревой камеры посредством впускного патрубка 6 через напорное устройство в форме насадка 8. В рабочих каналах, образованных выемками 4 на неподвижном 2 и подвижном 3 дисках, формируется радиально-вихревой столб закрученного потока. При этом кинетическая энергия вращения рабочего тела посредством выступов на подвижном диске 3 передается на вал 9 гидромашины. Происходит преобразование кинетической энергии закрученного потока в механическую энергию вращения вала.
Для постоянного поддержания энергообмена отработанная часть рабочего тела удаляется из каналов лабиринтно-вихревой камеры через осевой выпускной патрубок 7. Увеличение площадей проходного сечения рабочих каналов от периферии к центру соответствует изменению объемов расширения газа, обеспечивая максимальную степень расширения и повышение эффективности преобразования энергии. При использовании жидкости в качестве рабочего тела диффузорность рабочих каналов способствует равномерному съему энергии в каждом радиальном сечении по длине лабиринтно-вихревой камеры, так как с приближением к центру скорость вращающегося потока уменьшается, а поверхность контакта жидкости и вращающегося диска 3 увеличивается.
Увеличение мощности гидромашины, работающей в турбинном режиме, может быть осуществлено за счет применения нескольких тангенциальных подводящих устройств с использованием профилированных насадков 8, имеющих общий кольцевой коллектор аккумулятор активной рабочей жидкости. Установка насадка 8 под углом к плоскости подвижного диска 3 способствует формированию закрутки потока на входе в рабочий канал, повышая степень закрутки потока. Применение диффузорного выпускного патрубка 7 увеличивает съем полезной мощности с вала 9 гидромашины, так как увеличивает перепад давления в рабочих каналах.
Применение лабиринтно-вихревой гидромашины, работающей в турбинном режиме, расширяет функциональные возможности лабиринтных машин при их использовании в народном хозяйстве.
Claims (7)
1. ЛАБИРИНТНО-ВИХРЕВАЯ ГИДРОМАШИНА, содержащая корпус с впускным и выпускным патрубками и размещенные внутри него неподвижный и закрепленный на валу подвижный диски, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены чередующиеся выемки и выступы, формирующие рабочие каналы, отличающаяся тем, что поверхности чередующихся выемок и выступов, формирующих рабочие каналы лабиринтно-вихревой камеры, в каждом сечении, перпендикулярном радиусу, ограничены дугами окружностей, радиусы которых выполнены возрастающими от периферии к центру с образованием расширяющихся радиальных рабочих каналов, впускной патрубок расположен по периферии и выполнен тангенциальным, а выпускной расположен по центру и выполнен осевым.
2. Гидромашина по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена насадком, установленным между впускным патрубком и корпусом.
3. Гидромашина по п.2, отличающаяся тем, что ширина насадка равна ширине периферийной части лабиринтно-вихревой камеры.
4. Гидромашина по пп.2 и 3, отличающаяся тем, что ось насадка, размещенная в окружной плоскости, отклонена в сторону плоскости подвижного диска.
5. Гидромашина по пп.2 4, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными насадками, разнесенными по окружности периферийной части лабиринтно-вихревой камеры.
6. Гидромашина по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена коллектором и проточные части насадков и впускного патрубка сообщены с полостью коллектора, соединенного с впускным патрубком.
7. Гидромашина по пп.1 6, отличающаяся тем, что выпускной патрубок выполнен диффузорным.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925040325A RU2041384C1 (ru) | 1992-04-29 | 1992-04-29 | Лабиринтно-вихревая гидромашина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925040325A RU2041384C1 (ru) | 1992-04-29 | 1992-04-29 | Лабиринтно-вихревая гидромашина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2041384C1 true RU2041384C1 (ru) | 1995-08-09 |
Family
ID=21603301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925040325A RU2041384C1 (ru) | 1992-04-29 | 1992-04-29 | Лабиринтно-вихревая гидромашина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2041384C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4974B (lt) | 2001-03-13 | 2002-11-25 | Jevgenij Rybakov | Device of transformation of the continuous medium stream kinetic power into electrical power |
WO2013131035A1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-09-06 | Qwtip Llc | Thrust engine |
EA028863B1 (ru) * | 2013-03-15 | 2018-01-31 | Виктор Степанович Лысенко | Турбина |
-
1992
- 1992-04-29 RU SU925040325A patent/RU2041384C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1283438, кл. F 04D 3/02, 1985. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4974B (lt) | 2001-03-13 | 2002-11-25 | Jevgenij Rybakov | Device of transformation of the continuous medium stream kinetic power into electrical power |
WO2013131035A1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-09-06 | Qwtip Llc | Thrust engine |
EA028863B1 (ru) * | 2013-03-15 | 2018-01-31 | Виктор Степанович Лысенко | Турбина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1269746A3 (ru) | Вихрева центробежна машина | |
RU2199019C2 (ru) | Способ выработки энергии и устройство для выработки энергии (варианты) | |
US3011762A (en) | Turbines and in particular gas turbines | |
US4066381A (en) | Turbine stator nozzles | |
EP0097608B1 (en) | Turbine wheel having buckets or blades machined into the outer circumference of the wheel | |
RU2041384C1 (ru) | Лабиринтно-вихревая гидромашина | |
US4178125A (en) | Bucket-less turbine wheel | |
EP0135365B1 (en) | Regenerative-compressor | |
RU2183747C1 (ru) | Устройство для охлаждения рабочего колеса газовой турбины | |
RU2658448C1 (ru) | Многоступенчатый кавитационный теплогенератор (варианты) | |
RU2235950C2 (ru) | Кавитационно-вихревой теплогенератор | |
US4573870A (en) | Solid turbine wheel with guided discharge | |
EP0097605B1 (en) | High speed supersonic impulse turbine | |
US4519744A (en) | Turbine power plant | |
RU2014477C1 (ru) | Реактивная турбина | |
RU2027892C1 (ru) | Вихревая турбомашина | |
RU2307940C2 (ru) | Реактивная турбина для влажного пара | |
RU2076213C1 (ru) | Тепловая турбина | |
SU1359437A1 (ru) | Вихрева турбомашина | |
RU2193090C1 (ru) | Тороидальная турбина | |
RU2084645C1 (ru) | Способ преобразования тепловой энергии в механическую работу в тепловой машине и тепловая машина | |
RU2113595C1 (ru) | Паровая турбина | |
RU2041362C1 (ru) | Ступень теплотурбины | |
RU2719612C1 (ru) | Теплогенератор | |
SU1433504A1 (ru) | Вихрева камера |