RU2253758C1 - Compressor - Google Patents

Compressor Download PDF

Info

Publication number
RU2253758C1
RU2253758C1 RU2004100956/06A RU2004100956A RU2253758C1 RU 2253758 C1 RU2253758 C1 RU 2253758C1 RU 2004100956/06 A RU2004100956/06 A RU 2004100956/06A RU 2004100956 A RU2004100956 A RU 2004100956A RU 2253758 C1 RU2253758 C1 RU 2253758C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressor
tubular
impeller
channels
tubular vortex
Prior art date
Application number
RU2004100956/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.И. Иванов (RU)
О.И. Иванов
В.И. Милешин (RU)
В.И. Милешин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова"
Priority to RU2004100956/06A priority Critical patent/RU2253758C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2253758C1 publication Critical patent/RU2253758C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; compressors.
SUBSTANCE: invention relates to single-stage and multistage axial and combination axial-centrifugal and axial-diagonal compressors of gas-turbine plants. Invention is aimed at enlarging range of gas-dynamic stability of compressor at preservation and increasing of level of its efficiency. Result is obtained owing to placing cylindrical or conical tubular vortex channels over blades of impellers, said channels overlap front part of blades of impellers, periphery of passage part before blades of impellers. Channels are closed at ends.
EFFECT: enlarged range of gas-dynamic stability of compressor.
7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к одноступенчатым и многоступенчатым осевым и комбинированным осецентробежным и оседиагональным компрессорам газотурбинных установок и направлено на решение проблемы для расширения диапазона газодинамической устойчивости компрессора.The invention relates to compressor engineering, namely to single-stage and multi-stage axial and combined axis-centrifugal and axial-diagonal compressors of gas turbine plants and is aimed at solving the problem of expanding the range of gas-dynamic stability of the compressor.

Известен компрессор, (см. "Осевые и центробежные компрессоры", Б. Эккерт, Машгиз, 1959 г.), выполненный с поворотными лопатками направляющих аппаратов, в котором с уменьшением расхода воздуха, при постоянной частоте вращения ротора, лопатки входного направляющего аппарата первой ступени и направляющих аппаратов последующих ступеней поворачивают в сторону увеличения закрутки абсолютного потока на выходе из направляющих аппаратов. Вследствие этого увеличивают угол натекания относительного потока на лопатки рабочих колес, расположенных за регулируемыми направляющими аппаратами. Граница устойчивой работы компрессора смещается в область меньших расходов воздуха, расширяя диапазон устойчивой работы компрессора по расходу воздуха.A known compressor (see. "Axial and centrifugal compressors", B. Eckert, Mashgiz, 1959), made with rotary blades of guide vanes, in which with a decrease in air flow, at a constant speed of rotation of the rotor, vanes of the input guide vanes of the first stage and guiding apparatuses of subsequent stages are turned in the direction of increasing the swirl of the absolute flow at the outlet of the guiding apparatuses. As a result of this, the angle of leakage of the relative flow on the blades of the impellers located behind the adjustable guide vanes is increased. The boundary of stable operation of the compressor is shifted to the area of lower air flow, expanding the range of stable operation of the compressor by air flow.

Недостатком данного технического решения является усложнение конструкции компрессора, за счет наличия механизма поворота лопаток направляющих аппаратов, усложнения системы автоматики управления всей газотурбинной установкой и наличия системы обогрева поворотных лопаток входного направляющего аппарата против обледенения. Кроме того, поворот лопаток в сторону уменьшения расхода воздуха сопровождается снижением напора компрессора, а увеличенные торцевые зазоры в поворотных лопатках направляющих аппаратов приводят к снижению КПД компрессора на расчетном режиме при расчетном положении поворотных лопаток направляющих аппаратов.The disadvantage of this technical solution is the complication of the compressor design, due to the presence of a mechanism for turning the vanes of the guide vanes, the complication of the automation system for controlling the entire gas turbine installation and the presence of a heating system for the rotary vanes of the inlet guide vanes against icing. In addition, the rotation of the blades in the direction of decreasing air flow is accompanied by a decrease in the compressor head, and the increased end gaps in the rotary blades of the guide vanes lead to a decrease in compressor efficiency in the design mode with the calculated position of the rotary vanes of the guide vanes.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому и принятому за прототип является "Турбокомпрессор, патент RU №2162164 от 10.12.1999 г., в котором расширение диапазона устойчивой работы достигается применением надроторного устройства в виде кольцевой полости, расположенной в наружном корпусе перед и над лопатками рабочего колеса. При этом надроторное устройство выполнено в виде кольцевой полости, расположенной в наружном корпусе на участке, перекрывающем переднюю часть торцов рабочих лопаток и периферию проточной части перед ними и сообщающуюся с проточной частью компрессора через щели между образующими решетку ребрами. Боковая поверхность ребер расположена под углом к радиусу. Величина этого угла определяется окружной и радиальной составляющими скорости потока на периферии рабочего колеса, что обеспечивает минимальные потери при перетекании воздуха из рабочего колеса в кольцевую полость над колесом. В зависимости от напорной способности ступени и расхода воздуха угол между боковой поверхностью ребер и радиусом выбирается в пределах 15-70° .The closest technical solution to the claimed and adopted as a prototype is "Turbocompressor, patent RU No. 2162164 dated 10.12.1999, in which the expansion of the range of stable operation is achieved by using a rotary device in the form of an annular cavity located in the outer casing in front of and above the blades of the impeller In this case, the nadrotor device is made in the form of an annular cavity located in the outer casing in a section that overlaps the front of the ends of the working blades and the periphery of the flow part in front of them and inform The lateral surface of the ribs is located at an angle to the radius.The magnitude of this angle is determined by the circumferential and radial components of the flow velocity at the periphery of the impeller, which ensures minimal losses when air flows from the impeller into the annular cavity above Depending on the pressure capacity of the stage and air flow, the angle between the lateral surface of the ribs and the radius is selected within 15-70 °.

Относительно оси компрессора боковая поверхность ребер может быть расположена под углом -40+40° .Relative to the compressor axis, the lateral surface of the ribs can be located at an angle of -40 + 40 °.

Осевая протяженность решетки принимается менее 40% осевой ширины периферийного сечения рабочей лопатки.The axial length of the grating is taken to be less than 40% of the axial width of the peripheral section of the working blade.

Над рабочими лопатками располагается 12-70% осевой протяженности рабочей лопатки.Above the working blades is 12-70% of the axial length of the working blades.

Недостатком данного технического решения является то, что наклон боковой поверхности ребер в поперечном направлении относительно радиуса выполнен в сторону вращения рабочего колеса и над лопатками рабочего колеса и перед ними. В области лопаток рабочего колеса это сделано для уменьшения потерь при истечении воздуха из рабочего колеса в кольцевую камеру над решеткой, но вытекание воздуха из кольцевой камеры в проточную часть перед рабочим колесом существенно дросселируется, так как направление и величина окружной составляющей скорости потока остаются неизменными, а радиальная составляющая скорости меняет направление на 180° . В результате угол натекания потока на щели существенно отличается от угла наклона боковой поверхности ребер в поперечном сечении. Проницаемость решетки снижается и перетекание воздуха затрудняется. Окружная составляющая скорости на выходе воздуха из щелевого устройства в проточную часть перед рабочим колесом будет направлена в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса турбокомпрессора. Это приводит к увеличению скорости относительного потока и увеличению угла атаки относительного потока, натекающего на периферийную часть лопаток рабочего колеса. В результате эффективность работы щелевого устройства снижается.The disadvantage of this technical solution is that the inclination of the lateral surface of the ribs in the transverse direction relative to the radius is made in the direction of rotation of the impeller and above the impeller blades and in front of them. In the region of the impeller blades, this was done to reduce losses during the outflow of air from the impeller into the annular chamber above the grill, but the outflow of air from the annular chamber into the flowing part in front of the impeller is substantially throttled, since the direction and magnitude of the peripheral component of the flow velocity remain unchanged, and the radial component of the velocity changes direction by 180 °. As a result, the angle of flow leakage on the slots differs significantly from the angle of inclination of the lateral surface of the ribs in the cross section. The permeability of the grill is reduced and the flow of air is difficult. The peripheral component of the velocity at the air outlet from the slit device to the flowing part in front of the impeller will be directed to the side opposite to the direction of rotation of the impeller of the turbocharger. This leads to an increase in the relative flow velocity and an increase in the angle of attack of the relative flow flowing to the peripheral part of the impeller blades. As a result, the efficiency of the slit device is reduced.

Рассмотренные в известных компрессорах надроторные противосрывные устройства выполнены в виде решетки из ребер, требуют тщательной отстройки собственных частот колебаний лопаток рабочего колеса и ребер решетки. Но это возможно для узкой полосы изменения частоты вращения ротора турбокомпрессора. Для многорежимного компрессора газотурбинной установки отстройку собственных частот колебаний рабочих лопаток и ребер решетки, в широком диапазоне частот вращения, выполнить невозможно. В результате возникает нарушение аэродинамической устойчивости лопаток, возрастает частота колебания ребер решетки и возникает их поломка.The rotor anti-tearing devices considered in the known compressors are made in the form of a lattice of ribs; they require careful tuning of the natural frequencies of the oscillations of the impeller blades and the ribs of the lattice. But this is possible for a narrow band of change of the rotor speed of the turbocompressor. For a multi-mode compressor of a gas turbine installation, it is impossible to tune the natural frequencies of the oscillation of the rotor blades and grating edges in a wide range of rotational speeds. As a result, there is a violation of the aerodynamic stability of the blades, the frequency of oscillation of the edges of the lattice increases and their breakdown occurs.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение диапазона газодинамической устойчивости компрессора при сохранении и увеличении уровня его КПД.The objective of the proposed technical solution is to expand the range of gas-dynamic stability of the compressor while maintaining and increasing the level of its efficiency.

Технический результат достигается за счет того, что в компрессоре, который имеет корпус, размещенными в нем рабочими и направляющими лопаточными венцами, надроторное устройство, которое установлено на участке, перекрывающем переднюю часть лопаток рабочего колеса и периферию проточной части перед ним, надроторное устройство выполнено в виде закрытых с торцов трубчатых вихревых каналов, которые пересекаются с наружной поверхностью проточной части компрессора, образуя щелевые отверстия. При этом ось трубчатого вихревого канала, расположенного на наружной поверхности проточной части компрессора, образует с его осью угол α a, который находится в диапазоне от -45° до +45° . Сам трубчатый канал выполнен с прямолинейной или криволинейной осью, и его пересечение с наружной поверхностью проточной части компрессора образует щелевое отверстие. Линии пересечения поверхностей трубчатого канала и проточной части компрессора образуют края щелевого отверстия и определяют ширину щели δ . В поперечном сечении касательные к окружностям трубчатого канала и наружного корпуса проточной части компрессора в точке их пересечения образуют угол α u. Величину угла α u определяют направлением скорости истечения воздуха из рабочего колеса через щелевое отверстие в трубчатый канал и рассчитывают по окружной и радиальной составляющим абсолютной скорости потока α u=arctg Cr/Cu,The technical result is achieved due to the fact that in the compressor, which has a housing, the working and guide vanes located therein, a nadrotor device, which is installed on a section overlapping the front of the impeller vanes and the periphery of the flow part in front of it, the nadrotor device is made in the form closed from the ends of the tubular vortex channels, which intersect with the outer surface of the flow part of the compressor, forming slotted holes. In this case, the axis of the tubular vortex channel located on the outer surface of the flow part of the compressor forms an angle α a with its axis, which is in the range from -45 ° to + 45 °. The tubular channel itself is made with a straight or curved axis, and its intersection with the outer surface of the flow part of the compressor forms a slotted hole. The intersection lines of the surfaces of the tubular channel and the flow part of the compressor form the edges of the slit hole and determine the slot width δ. In a cross section, the tangents to the circles of the tubular channel and the outer casing of the compressor flow path at the point of their intersection form an angle α u . The angle α u is determined by the direction of the velocity of air flow from the impeller through the slit hole into the tubular channel and calculated from the circumferential and radial components of the absolute flow velocity α u = arctan C r / C u ,

где Сr - радиальная составляющая скорости потока;where C r is the radial component of the flow rate;

Сu - окружная составляющая скорости потока;With u is the peripheral component of the flow rate;

α u - угол, образованный в поперечном сечении касательными к окружностям трубчатого канала и наружного корпуса проточной части компрессора в точке их пересечения.α u - the angle formed in cross section tangent to the circumferences of the tubular channel and the outer casing of the compressor flow path at the point of intersection.

А также трубчатые вихревые каналы выполняют в виде отдельных трубок, расположенных на поверхности проточной части компрессора.And also tubular vortex channels are made in the form of separate tubes located on the surface of the flow part of the compressor.

А также трубчатые вихревые каналы выполняют в теле наружного корпуса компрессора.And also tubular vortex channels are performed in the body of the outer casing of the compressor.

А также трубчатые вихревые каналы выполняют прямолинейными или криволинейными, и огибающими наружную поверхность проточной части компрессора.And also the tubular vortex channels perform rectilinear or curvilinear, and envelope the outer surface of the flow part of the compressor.

А также трубчатые вихревые каналы выполняют цилиндрическими или коническими.And also tubular vortex channels are cylindrical or conical.

А также количество трубчатых вихревых каналов выбирают таким образом, что произведение числа трубчатых каналов на частоту вращения ротора - (zткω) - отличается от собственных частот колебания лопаток рабочего колеса не менее чем на 15%, где zтк - число трубчатых вихревых каналов, ω рк - частота вращения рабочего колеса компрессора.And also the number of tubular vortex channels is chosen in such a way that the product of the number of tubular channels and the rotor speed - (z tk ω pk ) - differs from the natural frequencies of the impeller blades by at least 15%, where z tk is the number of tubular vortex channels , ω rk - the frequency of rotation of the impeller of the compressor.

При этом воздушный поток, вытекая из рабочего колеса в трубчатый канал по касательной к его поверхности, закручивается в нем, плавно перетекает в часть трубчатого канала, расположенную перед лопатками рабочего колеса, и свободно вытекает в проточную часть перед рабочим колесом в направлении вращения колеса компрессора. В результате абсолютная скорость потока перед колесом на периферии увеличивается, статическое давление воздуха снижается и, следовательно, возрастает подсасывающий эффект, усиливающий циркуляцию воздуха на периферии колеса. Одновременно уменьшается относительная скорость потока, натекающего на лопатки рабочего колеса, и уменьшается угол атаки относительного потока на лопатки рабочего колеса и, следовательно, в результате повышается газодинамическая устойчивость компрессора.In this case, the air flow, flowing from the impeller into the tubular channel tangentially to its surface, swirls in it, smoothly flows into the part of the tubular channel located in front of the impeller blades, and freely flows into the flowing part in front of the impeller in the direction of rotation of the compressor wheel. As a result, the absolute flow rate in front of the wheel at the periphery increases, the static air pressure decreases and, therefore, increases the suction effect, which enhances the circulation of air at the periphery of the wheel. At the same time, the relative velocity of the flow flowing onto the impeller blades decreases, and the angle of attack of the relative flow on the impeller blades decreases, and, consequently, the gas-dynamic stability of the compressor increases.

Сущность заявленного технического решения схематично поясняется на фиг.1-5.The essence of the claimed technical solution is schematically illustrated in figures 1-5.

На фиг.1 представлено меридиональное сечение проточной части компрессора.Figure 1 shows the meridional section of the flow part of the compressor.

На фиг.2 представлен вид на трубчатые вихревые каналы по стрелке А.Figure 2 presents a view of the tubular vortex channels along arrow A.

На фиг.3 показан вид на трубчатые вихревые каналы по стрелке Б.Figure 3 shows a view of the tubular vortex channels along arrow B.

На фиг.4 показана траектория движения воздуха в трубчатом вихревом канале.Figure 4 shows the trajectory of air in a tubular vortex channel.

На фиг.5 изображена кинематическая схема работы трубчатого вихревого канала надроторного устройства компрессора.Figure 5 shows the kinematic diagram of the operation of the tubular vortex channel of the compressor rotary device.

В наружном корпусе 1 компрессора на фиг.1, над торцами лопаток рабочего колеса 2 выполнено надроторное устройство 3, состоящее из отдельных трубчатых вихревых каналов 4 (фиг.2), расположенных на наружном корпусе 1 компрессора, или из трубчатых вихревых каналов 4, выполненных в наружном корпусе компрессора. Трубчатые каналы 4 могут быть прямолинейными или криволинейными, огибающими наружную поверхность проточной части компрессора, а пересекаясь с наружной поверхностью его проточной части, трубчатые каналы 4 образуют на фиг.3 щелевые отверстия 6. Ширину щели 6 в поперечном сечении определяют диаметром сечения трубчатого канала 4 и направлением потока воздуха, вытекающего из рабочего колеса 2 в трубчатый канал 4. Для обеспечения плавного безударного истечения потока из рабочего колеса 2 в трубчатый канал 4 касательная к окружности трубчатого канала 4 в точке пересечения с окружностью наружной поверхности проточной части совпадает с направлением потока.In the outer casing 1 of the compressor of FIG. 1, above the ends of the blades of the impeller 2 a rotor device 3 is made, consisting of separate tubular vortex channels 4 (Fig. 2) located on the outer casing 1 of the compressor, or of tubular vortex channels 4 made in outer casing of the compressor. The tubular channels 4 can be rectilinear or curvilinear enveloping the outer surface of the flow part of the compressor, and intersecting with the outer surface of its flow part, the tubular channels 4 form slit openings in FIG. 6. The width of the slit 6 in the cross section is determined by the diameter of the cross section of the tubular channel 4 and the direction of the flow of air flowing from the impeller 2 into the tubular channel 4. To ensure a smooth, shock-free flow from the impeller 2 into the tubular channel 4 tangent to the circumference of the tubular ala 4 at the intersection with the circumference of the outer surface of the flow part coincides with the direction of flow.

Для расширения диапазона рабочих режимов компрессора угол α u принят в диапазоне от 20° до 65° . При малых величинах перепада давления на периферии, над и перед лопатками рабочего колеса 2 принимают меньшие величины угла α u, при больших перепадах давления - высокие величины угла α u.To expand the range of compressor operating modes, the angle α u is adopted in the range from 20 ° to 65 °. With small values of the pressure drop at the periphery, above and in front of the blades of the impeller 2, take smaller values of the angle α u , with large pressure drops - high values of the angle α u .

Угол между осями трубчатого канала и компрессора находится в диапазоне α а от (-45° ) до (+45° ).The angle between the axes of the tubular channel and the compressor is in the range of α a from (-45 °) to (+ 45 °).

При углах меньше (-45° ) щелевое отверстие 6 практически совпадает или очень близко к углу установки периферийного профиля лопатки рабочего колеса 2, что увеличивает проницаемость трубчатых каналов 4, но является источником возбуждения колебаний лопаток колеса 2 и приводит к падению КПД ступени компрессора.At angles less than (-45 °), the slit hole 6 practically coincides or is very close to the installation angle of the peripheral profile of the impeller 2 blades, which increases the permeability of the tubular channels 4, but is a source of excitation of vibrations of the blades of the wheel 2 and leads to a decrease in the efficiency of the compressor stage.

При углах α а, больших (+45° ), щелевое отверстие близко к направлению абсолютной скорости потока на входе в рабочее колесо, при этом проницаемость трубчатых каналов уменьшается и эффективность надроторного устройства снижается.When the angles α a are large (+ 45 °), the slot hole is close to the direction of the absolute flow velocity at the entrance to the impeller, while the permeability of the tubular channels decreases and the efficiency of the rotor device decreases.

Осевая протяженность L трубчатого канала 4 находится в пределах 0,35-1,2 длины меридиональной проекции хорды периферийного профиля лопатки рабочего колеса 2, bm=bSinϑ , где b - хорда периферийного профиля рабочей лопатки; ϑ - угол установки периферийного профиля рабочей лопатки. Длина участка осевой протяженности трубчатого канала 4 над лопатками рабочего колеса 2 находится в пределах 0,04–0,8 длины меридиональной проекции хорды периферийного профиля лопатки рабочего колеса bm. Отношение ширины щелевого отверстия в поперечном сечении трубчатого канала δ к шагу периферийной решетки лопаток рабочего колеса равно δ /tп=0,045-0,25. Диаметр трубчатого канала 4 для обеспечения плавного входа потока из рабочего колеса 2 в трубчатый канал 4 выбирают из условия d=δ /Sinα u.The axial length L of the tubular channel 4 is within 0.35-1.2 of the length of the meridional projection of the chord of the peripheral profile of the impeller 2, b m = bSinϑ, where b is the chord of the peripheral profile of the working blade; ϑ is the installation angle of the peripheral profile of the working blade. The length of the section of the axial extension of the tubular channel 4 above the blades of the impeller 2 is in the range 0.04-0.8 of the length of the meridional projection of the chord of the peripheral profile of the impeller blade b m . The ratio of the width of the slotted hole in the cross section of the tubular channel δ to the step of the peripheral lattice of the impeller vanes is δ / t p = 0.045-0.25. The diameter of the tubular channel 4 to ensure a smooth entry of the flow from the impeller 2 into the tubular channel 4 is selected from the condition d = δ / Sinα u .

При отклонении режима работы компрессора от оптимального, с уменьшением расхода воздуха через него, давление в передней части межлопаточного рабочего колеса становится выше давления в потоке на периферии перед рабочим колесом. Под действием перепада давления воздух из передней части межлопаточных каналов рабочего колеса 2, на фиг.4, перетекает в трубчатый канал 4, плавно в нем поворачивается и вытекает в пространство перед рабочим колесом с закруткой абсолютного потока по направлению вращения рабочего колеса.When the compressor operating mode deviates from the optimal one, with a decrease in air flow through it, the pressure in the front of the interscapular impeller becomes higher than the pressure in the stream at the periphery in front of the impeller. Under the action of a pressure differential, air from the front of the interscapular channels of the impeller 2, in FIG. 4, flows into the tubular channel 4, rotates smoothly in it and flows into the space in front of the impeller with an absolute flow swirling in the direction of rotation of the impeller.

При этом с увеличением противодавления воздуха на выходе из компрессора уменьшается расход воздуха через компрессор и увеличивается угол атаки относительного потока на лопатки рабочего колеса, появляется срывное обтекание лопаток. Трубчатые каналы, расположенные над лопатками рабочего колеса, обеспечивают перепуск части потока воздуха из рабочего колеса на вход в рабочее колесо, образуя циркуляционное движение воздуха, увеличивающее угол натекания относительного потока на лопатки рабочего колеса.At the same time, with an increase in air backpressure at the outlet of the compressor, the air flow through the compressor decreases and the angle of attack of the relative flow on the impeller blades increases, a stall flow around the blades appears. Tubular channels located above the blades of the impeller provide the bypass of a part of the air flow from the impeller to the entrance to the impeller, forming a circulating air movement that increases the angle of leakage of the relative flow on the impeller blades.

Таким образом, в заявляемом компрессоре с надроторным устройством, состоящим из отдельных трубчатых вихревых каналов, расположенных на наружном корпусе компрессора, или из трубчатых вихревых каналов, выполненных в его наружном корпусе, подсасывающая способность периферийного участка рабочего колеса увеличивается, циркуляция потока из полости над рабочим колесом в полость перед колесом возрастает, скорость относительного потока перед колесом снижается, угол атаки относительного потока на лопатки рабочего колеса уменьшается. Диапазон устойчивой работы компрессора увеличивается, обеспечивая при этом его высокий КПД.Thus, in the inventive compressor with a rotary device consisting of separate tubular vortex channels located on the outer casing of the compressor, or of tubular vortex channels made in its outer casing, the suction capacity of the peripheral section of the impeller increases, the circulation of the flow from the cavity above the impeller into the cavity in front of the wheel increases, the relative flow velocity in front of the wheel decreases, the angle of attack of the relative flow on the impeller blades decreases. The range of stable operation of the compressor increases, while ensuring its high efficiency.

Claims (7)

1. Компрессор, содержащий корпус с размещенными в нем рабочими и направляющими лопаточными венцами, надроторное устройство, установленное на участке, перекрывающем переднюю часть лопаток рабочего колеса и периферию проточной части перед ними, причем надроторное устройство выполнено в виде закрытых с торцов трубчатых вихревых каналов, которые пересекаются с наружной поверхностью проточной части компрессора, образуя щелевые отверстия.1. A compressor comprising a housing with working and guide vanes located therein, a nadrotor device mounted on a section that overlaps the front of the impeller vanes and the periphery of the flow part in front of them, and the nadrotor device is made in the form of tubular vortex channels closed from the ends, which intersect with the outer surface of the flow part of the compressor, forming slotted holes. 2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что угол α u между касательными к окружности трубчатого вихревого канала и окружности проточной части в точке их пересечения составляет 20-65° , а угол α а между осями трубчатого вихревого канала и компрессора находится в диапазоне (-45° )-(+45° ), при этом щелевое отверстие, сообщающее трубчатый вихревой канал с проточной частью, выполнено с отношением ширины щели к шагу периферийной решетки рабочего колеса в пределах 0,045-0,25, а диаметр трубчатого вихревого канала составляет d=δ /Sinα u, где δ - ширина щели, причем осевая протяженность трубчатого вихревого канала относительно меридианальной проекции хорды профиля периферийного сечения рабочего колеса находится в пределах 0,35-1,2, а длина участка над рабочим колесом в пределах 0,04-0,8 длины меридианальной проекции хорды профиля.2. The compressor according to claim 1, characterized in that the angle α u between the tangents to the circumference of the tubular vortex channel and the circumference of the flow part at the point of intersection is 20-65 °, and the angle α a between the axes of the tubular vortex channel and the compressor is in the range (-45 °) - (+ 45 °), while the slit hole communicating the tubular vortex channel with the flowing part is made with a ratio of the slit width to the pitch of the peripheral impeller lattice within 0.045-0.25, and the diameter of the tubular vortex channel is d = δ / Sinα u , where δ is the slot width, and about the total length of the tubular vortex channel relative to the meridian projection of the chord of the profile of the peripheral section of the impeller is in the range of 0.35-1.2, and the length of the section above the impeller in the range of 0.04-0.8 is the length of the meridian projection of the profile chord. 3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые вихревые каналы выполнены в виде отдельных трубок, расположенных на поверхности проточной части компрессора.3. The compressor according to claim 1, characterized in that the tubular vortex channels are made in the form of separate tubes located on the surface of the flow part of the compressor. 4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые вихревые каналы выполнены в теле его наружного корпуса.4. The compressor according to claim 1, characterized in that the tubular vortex channels are made in the body of its outer casing. 5. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые вихревые каналы выполнены прямолинейными или криволинейными и огибают наружную поверхность его проточной части.5. The compressor according to claim 1, characterized in that the tubular vortex channels are made rectilinear or curved and bend around the outer surface of its flowing part. 6. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые каналы выполнены цилиндрическими или коническими.6. The compressor according to claim 1, characterized in that the tubular channels are cylindrical or conical. 7. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что количество трубчатых каналов выбрано таким образом, что произведение числа трубчатых каналов на частоту вращения ротора (zткω рк) отличается от собственных частот колебания лопаток рабочего колеса не менее чем на 15%, где zтк - число трубчатых вихревых каналов, ω рк - частота вращения рабочего колеса компрессора.7. The compressor according to claim 1, characterized in that the number of tubular channels is selected in such a way that the product of the number of tubular channels and the rotor speed (z tk ω pk ) differs from the natural frequencies of the impeller blades by at least 15%, where z tk - the number of tubular vortex channels, ω pk - the frequency of rotation of the impeller of the compressor.
RU2004100956/06A 2004-01-16 2004-01-16 Compressor RU2253758C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100956/06A RU2253758C1 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100956/06A RU2253758C1 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2253758C1 true RU2253758C1 (en) 2005-06-10

Family

ID=35834554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004100956/06A RU2253758C1 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Compressor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2253758C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650241C2 (en) * 2016-09-28 2018-04-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Device for axial compressor aerodynamic noise reduction and method of its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650241C2 (en) * 2016-09-28 2018-04-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Device for axial compressor aerodynamic noise reduction and method of its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10544808B2 (en) Turbocharger compressor having adjustable trim mechanism including vortex reducers
EP1228317B1 (en) Axial fan
JP4295611B2 (en) Flow stabilizer
RU2591750C2 (en) Supersonic compressor unit (versions) and method for assembly thereof
EP2480793B1 (en) Rotodynamic machine
JP7019446B2 (en) Centrifugal compressor
EP2423511B1 (en) A supersonic compressor rotor and method of assembling same
EP3677792B1 (en) Unloading device for hvac compressor with mixed and radial compression
JP2019007425A (en) Centrifugal compressor and turbocharger
JP3557389B2 (en) Multistage centrifugal compressor
JP6763804B2 (en) Centrifugal compressor
RU2253758C1 (en) Compressor
JP2010236401A (en) Centrifugal fluid machine
RU2192564C2 (en) Turbomachine overrotor device
US11339797B2 (en) Compressor scroll shape and supercharger
KR20030016175A (en) Vortex flow fan
GB2285485A (en) Housing for axial flow fan
JPH10331794A (en) Centrifugal compressor
JP7272815B2 (en) multistage centrifugal fluid machine
JPH0874603A (en) Fluid extraction mechanism for compressor
KR102545557B1 (en) Centrifugal Compressor
JP2008163821A (en) Centrifugal compressor
KR102545555B1 (en) Centrifugal Compressor
JP2019007383A (en) Centrifugal fluid machine
RU2162165C1 (en) Turbocompressor

Legal Events

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

Effective date: 20140117