RU2277187C1 - Осевой компрессор - Google Patents
Осевой компрессор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277187C1 RU2277187C1 RU2004133795/06A RU2004133795A RU2277187C1 RU 2277187 C1 RU2277187 C1 RU 2277187C1 RU 2004133795/06 A RU2004133795/06 A RU 2004133795/06A RU 2004133795 A RU2004133795 A RU 2004133795A RU 2277187 C1 RU2277187 C1 RU 2277187C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- blade
- guide vane
- working
- compressor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к компрессорам авиационных газотурбинных двигателей с высоконагруженными широкохордными лопатками и позволяет снизить амплитуды колебаний давления за рабочим колесом и, как следствие, уменьшить вибронапряженность конструкции. При работе компрессора благодаря тому, что рабочие лопатки 5 в окружном направлении установлены с различным шагом, каждая из них взаимодействует с направляющими аппаратами 1 и 2 в разной фазе и эффект генерации колебаний из-за рассогласования фаз взаимодействия лопаток снижается. Так как из-за расположения направляющих аппаратов 1 и 2 сдвинутыми относительно друг друга в окружном направлении каждая рабочая лопатка 5 взаимодействует поочередно с направляющими аппаратами, эффект уменьшения амплитуды акустических колебаний усиливается. А изогнутость направляющих лопаток 3 и 4 в радиальном направлении дает возможность "постепенного взаимодействия" с ними каждой рабочей лопатки 5, когда она "проходит" направляющий аппарат при ее вращении, что также снижает амплитуду акустических колебаний. Все это существенно уменьшает динамическое воздействие на конструкцию компрессора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к осевым компрессорам авиационных газотурбинных двигателей с высоконагруженными широкохордными лопатками.
Известен осевой компрессор, содержащий двухступенчатый направляющий аппарат, между ступенями которого размещены рабочие лопатки ротора компрессора (Патент РФ №2212568, МКИ F 04 D 29/32, опубл. 2003 г.). Недостатком такого компрессора, как и многих других, является появление регулярных колебаний давления, возникающих в нем при взаимодействии лопаток направляющих аппаратов с рабочими лопатками ротора при его вращении. Это, в свою очередь, приводит к повышенным вибронапряжениям конструкции компрессора. Особенно эти вибронапряжения возрастают, если частота колебаний давления оказывается в близкой к собственной частоте какого-либо элемента конструкции.
В качестве примера на фиг.4 представлены амплитуды регулярных пульсаций давления за первой ступенью компрессора низкого давления одного из двухконтурных турбореактивных двигателей, при этом на верхнем графике представлены амплитуды колебаний давления с высоконагруженной широкохордной рабочей лопаткой, а на нижнем с обычной рабочей лопаткой. На графиках по оси ординат отложены амплитуды колебаний, а по оси абсцисс отношение
fэксп/zрк×zна,
где fэксп - экспериментальная частота регулярных колебаний давления,
zрк - число рабочих лопаток первой ступени,
zна - число направляющих лопаток за рабочими лопатками первой ступени.
Эти два компрессора отличаются только количеством и напорностью рабочих лопаток 1-й ступени. В одном компрессоре было 19 широкохордных рабочих лопаток, а в другом 37 обычных лопаток. Сравнение двух графиков показывает, что применение широкохордных рабочих лопаток увеличивает амплитуду колебаний давления в 2,6 раза и колебания наблюдаются, когда fэксп/zрк×zна близко к целым числам 3,0 и 6,0. Это говорит о том, что при вращении ротора колебания наблюдаются, когда рабочие лопатки и лопатки направляющих аппаратов взаимодействуют целое число раз и это регулярное взаимодействие каждой лопатки друг с другом необходимо рассредоточить по времени.
Задачей изобретения является снижение амплитуды колебаний давления за рабочим колесом и, как следствие, уменьшение вибронапряженности конструкции.
Указанная задача достигается тем, что в осевом компрессоре, содержащем двухступенчатый направляющий аппарат, между ступенями которого размещены рабочие лопатки ротора компрессора, в нем в окружном направлении рабочие лопатки размещены на роторе с шагом, изменяющимся от лопатки к лопатке на величину 0,5÷5%, а направляющие лопатки одной ступени направляющего аппарата размещены между направляющими лопатками следующей ступени.
Направляющие лопатки в радиальном направлении могут быть выполнены изогнутыми.
Новым в изобретении является то, что в окружном направлении рабочие лопатки размещены на роторе с шагом, изменяющимся от лопатки к лопатке на величину 0,5÷5%, а направляющие лопатки одной ступени направляющего аппарата размещены между направляющими лопатками следующей ступени. Кроме того, направляющие лопатки в радиальном направлении могут быть выполнены изогнутыми.
Разместив рабочие лопатки на роторе в окружном направлении с шагом, изменяющимся от лопатки к лопатке на величину 0,5÷5% мы добиваемся того, что каждая из них взаимодействует с направляющим аппаратом в разной фазе и эффект генерации акустических колебаний снижается.
Разместив направляющие лопатки одной ступени направляющего аппарата между направляющими лопатками следующей ступени мы заставляем каждую рабочую лопатку взаимодействовать поочередно сначала со входным, а затем с выходным сопловым аппаратами, что также уменьшает эффект генерации акустических колебаний.
Выполнив направляющие лопатки в радиальном направлении изогнутыми мы растягиваем по времени взаимодействие направляющих и рабочих лопаток, что еще больше уменьшает эффект генерации акустических колебаний.
На фиг.1 показан продольный разрез двухступенчатого компрессора низкого давления двухконтурного турбореактивного двигателя;
на фиг.2 показаны различные шаги t1, t2, t3, на которые относительно друг друга установлены рабочие лопатки компрессора;
на фиг.3 схематично показано расположение в окружном направлении направляющих лопаток 1-й и 2-й ступени компрессора;
на фиг.4 представлены амплитуды регулярных пульсаций давления за первой ступенью компрессора низкого давления одного из двухконтурных турбореактивных двигателей.
Осевой компрессор содержит направляющие аппараты первой 1 и второй 2 ступеней с направляющими лопатками 3 и 4 соответственно. Между направляющими аппаратами 1 и 2 размещены рабочие лопатки 5 ротора 6 компрессора. В окружном направлении рабочие лопатки 5 размещены на роторе 6 компрессора с шагом t, изменяющимся от лопатки к лопатке на величину 0,5÷5%. Направляющие лопатки 4 размещены в окружном направлении между направляющими лопатками 3. Направляющие лопатки 3 и 4 в радиальном направлении могут быть выполнены изогнутыми (фиг.3).
При работе компрессора благодаря тому, что рабочие лопатки 5 в окружном направлении установлены с различным шагом, каждая из них взаимодействует с направляющими аппаратами 1 и 2 в разной фазе и эффект генерации колебаний из-за рассогласования фаз взаимодействия лопаток снижается. Так как из-за предлагаемого расположения направляющих аппаратов 1 и 2 каждая рабочая лопатка 5 взаимодействует поочередно с направляющими аппаратами, эффект уменьшения амплитуды акустических колебаний усиливается. А изогнутость направляющих лопаток 3 и 4 в радиальном направлении дает возможность «постепенного взаимодействия» с ними каждой рабочей лопатки 5, когда она «проходит» направляющий аппарат при ее вращении, что также снижает амплитуду акустических колебаний. Все это существенно уменьшает динамическое воздействие на конструкцию компрессора.
Claims (2)
1. Осевой компрессор, содержащий двухступенчатый направляющий аппарат, между ступенями которого размещены рабочие лопатки ротора компрессора, отличающийся тем, что в окружном направлении рабочие лопатки размещены на роторе с шагом, изменяющимся от лопатки к лопатке на величину 0,5÷5%, а направляющие лопатки одной ступени направляющего аппарата размещены между направляющими лопатками следующей ступени.
2. Осевой компрессор по п.1, отличающийся тем, что направляющие лопатки в радиальном направлении выполнены изогнутыми.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004133795/06A RU2277187C1 (ru) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Осевой компрессор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004133795/06A RU2277187C1 (ru) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Осевой компрессор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2277187C1 true RU2277187C1 (ru) | 2006-05-27 |
Family
ID=36711381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004133795/06A RU2277187C1 (ru) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Осевой компрессор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2277187C1 (ru) |
-
2004
- 2004-11-19 RU RU2004133795/06A patent/RU2277187C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8172511B2 (en) | Radial compressor with blades decoupled and tuned at anti-nodes | |
US8998577B2 (en) | Turbine last stage flow path | |
US8172510B2 (en) | Radial compressor of asymmetric cyclic sector with coupled blades tuned at anti-nodes | |
US20040126235A1 (en) | Method and apparatus for bucket natural frequency tuning | |
US11377958B2 (en) | Turbomachine fan flow-straightener vane, turbomachine assembly comprising such a vane and turbomachine equipped with said vane or said assembly | |
GB2418956A (en) | Compressor with casing treatment slots | |
WO2013147974A2 (en) | Low noise turbine for geared turbofan engine | |
US20090317237A1 (en) | System and method for reduction of unsteady pressures in turbomachinery | |
US20130287542A1 (en) | Twisted variable inlet guide vane | |
WO2012025357A1 (en) | Blade and corresponding fan | |
RU2614893C2 (ru) | Ступень (варианты ) и турбина газотурбинного двигателя | |
EP1722069A1 (en) | Combustion turbine engine | |
US10221858B2 (en) | Impeller blade morphology | |
EP1707744A2 (en) | Stator vane with inner and outer shroud | |
EP3266986A1 (en) | Segmented stator assembly with potting for vane retainment | |
US6409470B2 (en) | Tip treatment bars in a gas turbine engine | |
EP2960432B1 (en) | Rotor and gas turbine engine including a rotor | |
RU2277187C1 (ru) | Осевой компрессор | |
US20120195736A1 (en) | Plasma Actuation Systems to Produce Swirling Flows | |
EP2617950A2 (en) | Turbomachine including a blade tuning system | |
EP3266985B1 (en) | Ring stator with potting for vane retainment | |
EP2644830B1 (en) | Noise reduction in a turbomachine, and a related method thereof | |
CN111615584B (zh) | 阻尼装置 | |
EP2947269B1 (en) | Gas turbine engine airfoil curvature | |
US20080127630A1 (en) | Turbine for application to pulse detonation combustion system and engine containing the turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140127 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |