RU2406880C2 - Blade diffuser of centrifugal machine - Google Patents
Blade diffuser of centrifugal machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2406880C2 RU2406880C2 RU2009103489/06A RU2009103489A RU2406880C2 RU 2406880 C2 RU2406880 C2 RU 2406880C2 RU 2009103489/06 A RU2009103489/06 A RU 2009103489/06A RU 2009103489 A RU2009103489 A RU 2009103489A RU 2406880 C2 RU2406880 C2 RU 2406880C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuser
- angle
- blades
- output
- working medium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетическим турбомашинам и может использоваться в лопаточных диффузорах центробежных компрессоров, нагнетателей, вентиляторов и насосов.The invention relates to energy turbomachines and can be used in scapular diffusers of centrifugal compressors, blowers, fans and pumps.
Известны лопаточные диффузоры, в которых выходной угол лопаток задается в зависимости от входного угла лопаток, а именно принимается больше последнего на 5…20° (с.160 в книге Селезнева К.П. и Галеркина Ю.Б. Центробежные компрессоры. Ленинград, Машиностроение, 1982). Недостатком таких диффузоров является большая неопределенность выходного угла лопаток: абсолютный диапазон этого угла составляет 15°, а относительный диапазон 68% (при среднестатистическом входном угле лопаток 17°).Vane diffusers are known in which the output angle of the blades is set depending on the input angle of the blades, namely, it is taken 5 ... 20 ° more than the last (p. 160 in the book of Seleznev KP and Galerkin Yu.B. Centrifugal compressors. Leningrad, Mechanical Engineering , 1982). The disadvantage of such diffusers is the large uncertainty of the outlet angle of the blades: the absolute range of this angle is 15 °, and the relative range is 68% (with an average input angle of the blades 17 °).
Отмеченный недостаток частично устранен в лопаточных диффузорах, имеющих меньший рекомендуемый диапазон выходного угла лопаток. Известный лопаточный диффузор центробежной турбомашины (SU 1134795 A1, 15.01.1985) содержит торцевые стенки и расположенные между ними лопатки. Выходной угол лопаток составляет 90…100°, то есть абсолютный диапазон этого угла равен 10°, а относительный 9%.The noted drawback is partially eliminated in the blade diffusers having a smaller recommended range of the outlet angle of the blades. The known blade diffuser of a centrifugal turbomachine (SU 1134795 A1, 01/15/1985) contains end walls and vanes located between them. The output angle of the blades is 90 ... 100 °, that is, the absolute range of this angle is 10 °, and the relative 9%.
Недостаток известного лопаточного диффузора заключается в повышенных потерях напора рабочей среды в диффузоре. Причина повышенных потерь - неоптимальность выходного угла лопаток, не обеспечивающего отсутствие поперечной неравномерности скорости рабочей среды в межлопаточных каналах.A disadvantage of the known blade diffuser is the increased pressure loss of the working medium in the diffuser. The reason for the increased losses is the non-optimal output angle of the blades, which does not ensure the absence of transverse unevenness of the speed of the working medium in the interscapular channels.
Задачей настоящего изобретения является уменьшение потерь напора в лопаточном диффузоре путем задания такого выходного угла лопаток, который обеспечивает отсутствие поперечной неравномерности скорости рабочей среды в межлопаточных каналах.The objective of the present invention is to reduce the pressure loss in the blade diffuser by setting such an outlet angle of the blades, which ensures the absence of transverse unevenness of the speed of the working medium in the interscapular channels.
Технический результат достигается тем, что в известном лопаточном диффузоре центробежной турбомашины, содержащем торцевые стенки и расположенные между ними лопатки, согласно изобретению выходной угол αвых лопаток определяется из уравнения ,Technical result is achieved by that in the known centrifugal bladed diffuser turbomachine comprising end walls and the vanes extending therebetween, according to the invention the exit angle α O vanes is determined from the equation ,
в которомwherein
Rвых - выходной радиус диффузора;R o - the output radius of the diffuser;
Rвx - входной радиус диффузора;R in - the input radius of the diffuser;
bвх - входная ширина диффузора;b in - input width of the diffuser;
bвых - выходная ширина диффузора;b o - output width of the diffuser;
αвх - входной угол лопаток.α I - the input angle of the blades.
Данное изобретение в отличие от известных технических решений определяет выходной угол лопаток однозначно и учитывает зависимость этого угла от трех параметров диффузоров (Rвых/Rвx, bвх/bвых и αвх).The present invention, unlike the prior art determines the output angle of the blades and allows for uniquely angle dependence of the three parameters diffusers (R O / R Bx, b Rin / b and α O Rin).
На фиг.1 изображен лопаточный диффузор центробежной турбомашины, меридиональный разрез; на фиг.2 - радиальный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1 при лопатках, не оказывающих воздействия на поток рабочей среды; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1 при нулевом угле изогнутости лопаток.Figure 1 shows the scapular diffuser of a centrifugal turbomachine, a meridional section; figure 2 is a radial section aa in figure 1; figure 3 - section aa in figure 1 with blades that do not affect the flow of the working medium; figure 4 is a section aa in figure 1 with a zero angle of curvature of the blades.
Лопаточный диффузор содержит торцевые стенки 1, 2 и расположенные между ними лопатки 3. Лопатки 3 изображены непрофилированными, но могут быть и профилированными, причем по любому закону. Лопатки 3 и торцевые стенки 1, 2 образуют диффузорные межлопаточные каналы 4. Выходной угол αвых лопаток 3 соответствует изобретению.The spatula diffuser contains
Лопаточный диффузор работает следующим образом.Spatula diffuser operates as follows.
Рабочая среда движется по межлопаточным каналам 4 в направлении от входной окружности 5 к выходной окружности 6. При этом, поскольку межлопаточные каналы 4 диффузорные, кинетическая энергия рабочей среды уменьшается, а давление рабочей среды в соответствии с законом Бернулли увеличивается. Движение среды по межлопаточным каналам 4 сопровождается потерями напора вследствие трения рабочей среды о лопатки 3 и внутренние поверхности 7 и 8 торцевых стенок 1 и 2.The working medium moves along the
Потери напора тем меньше, чем меньше поперечная неравномерность скорости рабочей среды в межлопаточных каналах 4. Благодаря тому что выходной угол αвых лопаток 3 соответствует изобретению, поперечной неравномерности скорости рабочей среды в межлопаточных каналах 4 нет. Этим обеспечивается минимум потерь напора. То, что изобретение обеспечивает отсутствие поперечной неравномерности скорости, объясняется следующим.The pressure loss is less, the smaller the transverse unevenness of the speed of the working medium in the
Характер изменения скорости рабочей среды поперек межлопаточного канала лопаточного диффузора зависит от двух факторов: а) от угла изогнутости межлопаточного канала, или, что то же самое, от угла и изогнутости лопаток; б) от разности (αвых -), где - поточный угол на выходе из диффузора, соответствующий таким лопаткам, которые не оказывают воздействия на поток рабочей среды, то есть соответствует отсутствию лопаток. При этом согласно общеизвестным данным гидравлики и промышленной аэродинамики угол и обусловливает увеличение скорости рабочей среды поперек канала в направлении к центру кривизны канала (фиг.3). Согласно данным исследований лопаточных диффузоров разность (αвых -) обусловливает увеличение скорости в противоположном направлении (фиг.4). Отсюда следует условие отсутствия поперечной неравномерности скорости рабочей среды в межлопаточных каналах лопаточного диффузора:The nature of the change in the speed of the working medium across the interscapular channel of the scapular diffuser depends on two factors: a) on the angle of curvature of the interscapular channel, or, which is the same thing, on the angle and curvature of the blades; b) the difference (α out - ), where - the flow angle at the outlet of the diffuser, corresponding to such blades that do not affect the flow of the working medium, that is, corresponds to the absence of blades. Moreover, according to well-known data of hydraulics and industrial aerodynamics, the angle and causes an increase in the speed of the working medium across the channel in the direction to the center of curvature of the channel (Fig. 3). According to studies of blade diffusers, the difference (α out - ) causes an increase in speed in the opposite direction (figure 4). This implies the condition for the absence of transverse unevenness of the speed of the working medium in the interscapular channels of the blade diffuser:
На основании формулы 3.42 в книге Рис В.Ф. Центробежные компрессорные машины. Ленинград, Машиностроение, 1982Based on the formula 3.42 in the book Rice V.F. Centrifugal compressor machines. Leningrad, Mechanical Engineering, 1982
и, следовательно, (1) приобретает видand, therefore, (1) takes the form
Фигурирующий здесь угол υ, не являясь свободным параметром диффузора зависит от других его параметров. Связь с независимыми параметрами диффузора можно установить по фиг.2.The angle υ that appears here, not being a free parameter of the diffuser, depends on its other parameters. Communication with the independent parameters of the diffuser can be set in figure 2.
Из треугольника ОВС по теореме синусовFrom the OVS triangle by the sine theorem
Из фиг.2:From figure 2:
OC=Rвых OC = R out
OB=Rвх OB = R I
β=δ+αвх=90о-0.5υ+αвх β = δ + α in = 90 o -0.5υ + α in
γ=δ-αвых=90о-0.5υ-αвых γ = δ-α out = 90 o -0.5υ-α out
Подставляя эти равенства в (3), имеемSubstituting these equalities into (3), we have
Из (2)From (2)
Подстановка Substitution
этого выражения в (4) и элементарные алгебраические преобразования дают уравнениеthis expression in (4) and elementary algebraic transformations give the equation
, ,
которое и фигурирует в изобретении.which appears in the invention.
Claims (1)
в котором Rвых - выходной радиус диффузора;
Rвx - входной радиус диффузора;
bвх - входная ширина диффузора;
bвых - выходная ширина диффузора;
αвх - входной угол лопаток. Vaned diffuser centrifugal turbomachine comprising end walls and disposed between the blade, characterized in that the exit angle α O vanes is determined from the equation
in which R o - the output radius of the diffuser;
R in - the input radius of the diffuser;
b in - input width of the diffuser;
b o - output width of the diffuser;
α I - the input angle of the blades.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103489/06A RU2406880C2 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Blade diffuser of centrifugal machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103489/06A RU2406880C2 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Blade diffuser of centrifugal machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009103489A RU2009103489A (en) | 2010-08-10 |
RU2406880C2 true RU2406880C2 (en) | 2010-12-20 |
Family
ID=42698697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009103489/06A RU2406880C2 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Blade diffuser of centrifugal machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2406880C2 (en) |
-
2009
- 2009-02-02 RU RU2009103489/06A patent/RU2406880C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009103489A (en) | 2010-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9222485B2 (en) | Centrifugal compressor diffuser | |
RU2707019C2 (en) | Gas turbine engine rotor blade | |
RU2581686C2 (en) | Radial diffuser blade for centrifugal compressors | |
US20130309082A1 (en) | Centrifugal turbomachine | |
EP3056741A1 (en) | Impeller and rotary machine provided with same | |
JP4888436B2 (en) | Centrifugal compressor, its impeller and its operating method | |
US10494927B2 (en) | Turbine arrangement | |
US20140356127A1 (en) | Method and pump for pumping highly viscous fluids | |
RU2579525C1 (en) | Radial impeller grating of centrifugal stage | |
US10655471B2 (en) | Turbine and gas turbine | |
RU2406880C2 (en) | Blade diffuser of centrifugal machine | |
RU2646984C1 (en) | Radial impeller grate of centrifugal wheel | |
RU2696921C1 (en) | Blade grid of centrifugal turbomachine | |
US10670044B2 (en) | Axial impeller and fan having such an axial impeller | |
RU2403455C1 (en) | Blade system of centrifugal wheel | |
RU2631846C1 (en) | Radial blade diffuser of centrifugal compressor | |
CN116194675A (en) | Flow control structure for enhanced performance and turbine incorporating the same | |
US10648339B2 (en) | Contouring a blade/vane cascade stage | |
RU173928U1 (en) | CENTRIFUGAL COMPRESSOR DOUBLE-TIER SHOVEL DIFFUSER | |
CN103334954B (en) | A kind of small axial flow fan device of blade band semi-cylindrical tongue | |
RU2449174C1 (en) | Vortex machine with dynamic vortex | |
JP6097194B2 (en) | Air machine | |
US11203945B2 (en) | Stator vane of fan or compressor | |
US11236764B2 (en) | Pump with housing having internal grooves | |
RU2294462C1 (en) | Device forming passage area of intervane channel of centrifugal compressor radial diffuser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120203 |