RU2053370C1 - Рабочая лопатка турбины - Google Patents
Рабочая лопатка турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053370C1 RU2053370C1 SU5058310A RU2053370C1 RU 2053370 C1 RU2053370 C1 RU 2053370C1 SU 5058310 A SU5058310 A SU 5058310A RU 2053370 C1 RU2053370 C1 RU 2053370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profile
- radius
- blade
- ratio
- width
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Использование: в турбостроении для осевых микротурбин с короткими рабочими лопатками. Сущность изобретения: профиль рабочей лопатки осевой микротурбины определен дугами окружностей в центральной части, сопряженными прямыми линиями с дугами окружностей на концах профиля. При этом радиус вогнутой стороны профиля равен 0,5 - 1,0 ширины профиля, а отношение радиуса вогнутой стороны профиля к радиусу выпуклой стороны профиля составляет 2,5 - 6,3. 2 ил.
Description
Изобретение относится к турбостроению, а именно к осевым микротурбинам с короткими лопатками.
Уровень техники известен из профиля лопатки, определенной сочетанием дуг окружностей вогнутой и выпуклой сторон профиля и прямых линий, плавно сочетаемых между собой.
Недостатком известной лопатки является невысокий КПД и связанное с ним снижение крутящего момента на выходном валу турбины, рабочее колесо которой имеет короткие лопатки (относительная высота лопатки х h/Dср меньше 0,1, где h высота лопатки, Dср средний диаметр рабочего колеса).
Задачей изобретения является создание рабочей лопатки осевой микротурбины с относительной высотой х менее 0,1, простой в изготовлении и эффективной при работе на транс- и сверхзвуковых режимах.
Технический результат, получаемый при этом, заключается в повышении крутящего момента на выходном валу турбины.
Поставленная задача решается профилем рабочей лопатки турбины, состоящей в центральной части из дуг окружностей, сопряженных прямыми линиями с дугами окружностей на входной и выходной кромках профиля. Согласно изобретению радиус вогнутой стороны профиля лопатки равен 0,5-1,0 ширины профиля, а отношение радиусов вогнутой стороны и выпуклой сторон составляет 2,5-6,3.
Повышение крутящего момента на выходном валу турбины в зависимости от отношения радиусов между собой и от отношения радиуса вогнутой стороны к ширине профиля подтверждается экспериментально.
Для эксперимента были изготовлены рабочие колеса турбины с разными профилями одного типоразмера. Проведены стендовые испытания рабочих колес по определению зависимости относительного крутящего момента М на валу от относительной частоты n вращения вала. В результате выявлено преимущество предлагаемой лопатки, относительная высота которой меньше 0,1.
Для характеристики профиля лопатки выбраны радиусы вогнутой R и выпуклой сторон r профиля, так как они составляют основную часть профиля и наиболее полно характеризуют его. Величины радиусов являются производными и зависят от первоначально заданных параметров мощности и числа оборотов и полученных в результате расчета диаметра рабочего колеса и ширины профиля В, углов входа β1 и выхода потока β2 хорды профиля b и шага лопаток t. Определение радиуса вогнутой стороны лопатки через заданную ширину профиля удобно для практического использования и наиболее полно характеризует кривизну межлопаточного канала. Предлагаемое отношение радиусов вогнутой и выпуклой сторон профиля также выявлено экспериментально. Наиболее оптимальные значения радиуса вогнутой стороны профиля лопатки близки к 0,5 ширины профиля, но для отдельных рабочих колес с повышенным крутящим моментом и частотой вращения необходима уменьшенная кривизна канала. В этом случае радиус вогнутой стороны профиля увеличивается до размера, равного ширине профиля лопатки. Изменение выбранного диапазона отношения (0,5-1,0) В как в сторону уменьшения, так и увеличения значительно ухудшает технические характеристики турбины.
Отношение радиусов вогнутой стороны к выпуклой стороне профиля совместно с углами входа и выхода потока характеризуют полноту профиля. Наиболее оптимальные значения отношений радиусов лежат в пределах от 3 до 5, но в отдельных случаях при определенных исходных параметрах возможно изменение диапазона от 2,5 до 6,3. При дальнейшем расширении указанного диапазона значений происходит падение мощности и частоты вращения вала.
На фиг. 1 дан график результатов экспериментальных исследований; на фиг. 2 изображен профиль рабочей лопатки осевой микротурбины с рабочим колесом, имеющим короткие лопатки (относительная высота лопаток не превышает 0,1).
Контур профиля лопатки 1 содержит следующие элементы линий. Входная кромка 2, участок АВ, определены дугой окружности. Отрезок ВС, прямая линия 3 плавно сопрягают дуги АВ и СД. Дуга окружности СД-4 выполнена радиусом r. Отрезок ДЕ, прямая линия 5 соединяют дугу СД с дугой окружности ЕF-6 выходной кромки профиля. Отрезок прямой FG-7 соединяет дугу ЕF с дугой СА-8, выполненной радиусом R, которая замыкает профиль. Радиус дуги R определяется из соотношения R (0,5-1,0)В, где В ширина профиля.
Отношение радиуса R к радиусу r составляет 2,5-6,3. Радиусы дуг 2 и 6 определяются конструктивно, исходя из условий аэродинамического совершенства профиля и его прочности.
Контур профиля строится следующим образом. Исходя из условий получения требуемого крутящего момента и числа оборотов расчетным путем определяют диаметр рабочего колеса турбины, ширину профиля лопатки, углы входа и выхода потока, шаг лопаток, угол установки профиля. Построением определяются центры и величины радиусов вогнутой и выпуклой сторон профиля. При этом радиус вогнутой стороны профиля выбирается из диапазона 0,5-1,0 ширины профиля, а радиус выпуклой стороны профиля выбирается из соотношения R/r 2,5-6,3. Величины радиусов корректируются для выполнения условий постоянства ширины межлопаточного канала и оптимального шага лопаток.
Claims (1)
- РАБОЧАЯ ЛОПАТКА ТУРБИНЫ с относительной высотой менее 0,1, профиль которой в центральной части определен дугами окружностей, сопряженных прямыми линиями с дугами окружностей на входной и выходной кромках профиля, отличающаяся тем, что радиус вогнутой стороны профиля равен 0,5 - 1,0 ширины профиля, а отношение радиусов выгнутой и выпуклой сторон составляет 2,5 - 6,3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5058310 RU2053370C1 (ru) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Рабочая лопатка турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5058310 RU2053370C1 (ru) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Рабочая лопатка турбины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2053370C1 true RU2053370C1 (ru) | 1996-01-27 |
Family
ID=21611393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5058310 RU2053370C1 (ru) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Рабочая лопатка турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2053370C1 (ru) |
-
1992
- 1992-08-10 RU SU5058310 patent/RU2053370C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США 4625174, кл. F 01D 5/14, 1986. Емин О.Е., Зарицкий С.Л. Воздушные и газовые турбины с одиночными соплами. М.: Машиностроение, 1975, с.19. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2354854C1 (ru) | Рабочее колесо высокооборотного осевого вентилятора или компрессора | |
RU2228461C2 (ru) | Профилированная лопатка компрессора, имеющая двойной изгиб | |
CA1172223A (en) | Compressor diffuser and method | |
EP1082545B1 (en) | Turbomachinery impeller | |
KR100194189B1 (ko) | 반경방향 노즐조립체를 갖추고 있는 반경류 터어빈 및 그 제조방법 | |
EP0688400B1 (en) | Anti-stall tip treatment means | |
EP0704602B1 (en) | Turbine blade | |
US4012166A (en) | Supersonic shock wave compressor diffuser with circular arc channels | |
US9004850B2 (en) | Twisted variable inlet guide vane | |
JPS5990797A (ja) | 遠心圧縮機及び圧縮方法 | |
EP0557239A3 (en) | Axial flow fan and fan orifice | |
JPH10502150A (ja) | 回転機械の圧縮領域のための流れ配向アッセンブリ | |
CN113167120A (zh) | 航空器或涡轮机的异型结构 | |
US4213736A (en) | Turbomachinery and method of operation | |
US8425186B2 (en) | Centrifugal compressor | |
US5246339A (en) | Guide vane for an axial fan | |
US4055947A (en) | Hydraulic thruster | |
RU2053370C1 (ru) | Рабочая лопатка турбины | |
RU2317225C2 (ru) | Судовой движитель (винт) | |
JP2837207B2 (ja) | 軸流ファン用の案内羽根 | |
KR100286633B1 (ko) | 차량용 토크 컨버터의 스테이터 | |
RU2120037C1 (ru) | Лопатка соплового аппарата | |
RU2353818C1 (ru) | Лопаточный диффузор центробежного компрессора | |
CN107624150B (zh) | 导向叶片、径流式压缩机、废气涡轮增压器 | |
SU1112152A1 (ru) | Рабочее колесо центробежного компрессора |