RU2451839C1 - Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа - Google Patents
Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451839C1 RU2451839C1 RU2010139629/06A RU2010139629A RU2451839C1 RU 2451839 C1 RU2451839 C1 RU 2451839C1 RU 2010139629/06 A RU2010139629/06 A RU 2010139629/06A RU 2010139629 A RU2010139629 A RU 2010139629A RU 2451839 C1 RU2451839 C1 RU 2451839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- tunnels
- disk
- channels
- main
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к компрессоростроению и насосостроению. Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа выполнено в виде установленных на оси вращения рабочего колеса переднего кольцеобразного диска 1 и заднего диска 2. В заднем диске 2 выполнены основные и связующие каналы 3, 4. Передний кольцеобразный диск 1 с входным отверстием для подвода жидкости или газа внутрь рабочего колеса и задний диск 2, на котором выполнены основные каналы 3 и связующие каналы 4, образуют основные тоннели и связующие тоннели, причем суммарная ширина основных тоннелей выбирается равной длине окружности входного отверстия переднего кольцеобразного диска 1. Изобретение направлено на увеличение КПД путем уменьшения лобового сопротивления вращению рабочего колеса, увеличение максимально допустимой скорости вращения и уменьшение шума. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к компрессоростроению и насосостроению, в частности к устройствам, предназначенным для сжатия и подачи газа или жидкости под действием центробежной силы инерции, возникающей при вращении рабочего колеса.
Известно осерадиальное рабочее колесо компрессора, содержащее ступицу и расположенные на ней лопатки, передняя и задняя поверхности каждой из которых имеют прямолинейные образующие, причем в осевой части лопаток прямолинейные образующие расположены в плоскостях, перпендикулярных оси колеса [RU 1137251 A1, F04D 29/26, 30.01.1985].
Недостатком устройства является относительно низкий КПД.
Известно также осерадиальное рабочее колесо компрессора, содержащее ступицу с расположенными на ней лопатками переменной толщины, изогнутыми против направления вращения колеса в плоскостях, перпендикулярных его оси, лицевая и тыльная поверхности которых расположены под переменным углом к меридианальной плоскости, причем образующие линии лицевой и тыльной поверхностей лопаток в плоскостях, перпендикулярных оси вращения, выполнены в виде дуг окружностей, радиусы которых на каждом шаге вдоль оси непрерывно и плавно изменяются по величине и связаны с радиусами скелетных окружностей, проходящих через ось колеса, толщинами лопатки на наружном обводе, углами утолщения сечений и радиусами удаления точек наружного обвода от оси колеса соответствующими формульными соотношениями [RU 2334129 C1, F04D 29/28, 20.09.2008].
Недостатком этого устройства является относительно низкий КПД.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является осерадиальное рабочее колесо, выполненное в виде установленных на оси вращения рабочего колеса переднего кольцеобразного диска и заднего диска [RU 2220310 С2, F02K 3/02, F04D 17/02, 27.12.2003].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкий КПД, относительно большое лобовое сопротивление, относительно малая допустимая скорость вращения и относительно высокий уровень шума.
Задача изобретения - повышение КПД и уменьшение уровня шума.
Требуемый технический результат заключается в уменьшении лобового сопротивления вращению и увеличении максимально допустимой скорости вращения.
Требуемый технический результат достигается тем, что в осерадиальном рабочем колесе, выполненном в виде установленных на оси вращения рабочего колеса переднего кольцеобразного диска и заднего диска, согласно изобретению в заднем диске выполнены основные и связующие каналы, при этом передний кольцеобразный диск с входным отверстием для подвода жидкости или газа внутрь рабочего колеса и задний диск, на котором выполнены основные каналы и связующие каналы, образуют основные тоннели и связующие тоннели, причем суммарная ширина основных тоннелей выбирается равной длине окружности входного отверстия переднего кольцеобразного диска.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что основные и связующие тоннели расположены под углом к вектору радиуса рабочего колеса в сторону его вращения.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что ширина основных каналов выполнена неизменной по длине.
На фиг.1 представлен общий вид осерадиального рабочего колеса тоннельного типа.
На фиг.2 - разрез 1-1 осерадиального рабочего колеса тоннельного типа на фиг.1.
Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа содержит установленные на оси вращения рабочего колеса в соединенном состоянии передний кольцеобразный диск 1 с входным отверстием для подвода жидкости или газа внутрь рабочего колеса и задний диск 2, в котором выполнены основные каналы 3, связующие каналы 4 и отверстие для установки на вал двигателя.
В соединенном состоянии передний кольцеобразный диск 1 с входным отверстием и задний диск 2 образуют основные тоннели и связующие тоннели, выполненные под углом к вектору радиуса рабочего колеса в сторону его вращения. Суммарная ширина основных тоннелей должна равняться длине окружности входного отверстия переднего кольцеобразного диска 1. Ширина основных каналов 3 выполнена неизменной по длине. Боковые стенки тоннелей, набегающие на поток, являются несущими поверхностями.
Работает осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа следующим образом.
Поток жидкости или газа через входное отверстие переднего диска 1 попадает в основные каналы 3, несущие поверхности которых отбрасывают поток в сторону выхода из тоннелей. При вращении рабочего колеса на несущих поверхностях тоннелей образуется подъемная сила, в результате чего во входном отверстии создаются условия для подсасывания потока. Рабочее колесо при вращении придает жидкости или газу дополнительную (индуктивную) скорость, отбрасывая поток на периферию рабочего колеса и одновременно закручивая поток. Образование подъемной силы на несущих поверхностях тоннелей существенно компенсирует падение давления в рабочем колесе.
Часть потока жидкости или газа проходит через связующие каналы 4, значительно уменьшая индуктивное сопротивление, что ведет к повышению КПД рабочего колеса.
Увеличение давления достигается за счет увеличения оборотов рабочего колеса и длины основных каналов 3, а увеличение расхода - за счет увеличения высоты каналов.
Создание высокого давления и большого расхода жидкости или газа достигается за счет совместной работы центробежной силы инерции и силы реакции жидкости или газа при создании подъемной силы несущими поверхностями тоннелей, которыми являются боковые стенки тоннелей.
Несущая поверхность создает подъемную силу, и одновременно в противоположном направлении создается сила давления. Для их создания необходимо затратить дополнительную энергию (мощность) на отбрасывание жидкости или газа перпендикулярно касательной к окружности рабочего колеса. При этом молекулам жидкости или газа сообщается индуктивная скорость V, которая называется скоростью подсасывания.
При торможении индуктивной скорости на выходе из рабочего колеса увеличивается сила давления.
Вращающиеся боковые стенки тоннелей рабочего колеса, вследствие вязкости жидкости или газа, испытывают силу сопротивления вращению. В эту силу входят все силы сопротивления в зависимости от условий работы рабочего колеса. Они объединены в единое лобовое сопротивление, состоящее из профильного и индуктивного сопротивления.
Лобовое сопротивление изменяется в очень широком диапазоне в зависимости от окружной скорости, расхода, угла атаки и т.д., и поэтому пренебрегать изменением его величины недопустимо, так как это непосредственно влияет на КПД рабочего колеса.
Индуктивное сопротивление появляется у несущих поверхностей конечного размаха и зависит от подъемной силы, а его величина резко увеличивается по мере роста угла атаки.
Поток жидкости или газа, проходя через связующие каналы 4, сдувает пограничный слой на задних скатах выходных участков несущих поверхностей основных каналов 3, предотвращая срыв потока, и тем самым увеличивает подъемную силу и одновременно уменьшает индуктивное сопротивление вращению рабочего колеса, что приводит в том числе и к существенному уменьшению уровня шума.
Предлагаемая конструкция рабочего колеса позволяет существенно увеличить скорость вращения без потери прочностных характеристик, уменьшить профильное сопротивление вращению.
В сумме, все это ведет к уменьшению лобового сопротивления вращению и существенному увеличению КПД рабочего колеса, а также позволяет существенно увеличить максимально допустимую скорость вращения рабочего колеса без потери прочностных характеристик и уменьшить уровень шума.
Claims (3)
1. Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа, выполненное в виде установленных на оси вращения рабочего колеса переднего кольцеобразного диска и заднего диска, отличающееся тем, что в заднем диске выполнены основные и связующие каналы, при этом передний кольцеобразный диск с входным отверстием для подвода жидкости или газа внутрь рабочего колеса и задний диск, на котором выполнены основные каналы и связующие каналы, образуют основные тоннели и связующие тоннели, причем суммарная ширина основных тоннелей выбирается равной длине окружности входного отверстия переднего кольцеобразного диска.
2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что основные и связующие тоннели выполнены под углом к вектору радиуса рабочего колеса в сторону его вращения.
3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что ширина основных каналов выполнена неизменной по длине.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139629/06A RU2451839C1 (ru) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139629/06A RU2451839C1 (ru) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010139629A RU2010139629A (ru) | 2012-04-10 |
RU2451839C1 true RU2451839C1 (ru) | 2012-05-27 |
Family
ID=46031265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010139629/06A RU2451839C1 (ru) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451839C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU196357U1 (ru) * | 2018-12-24 | 2020-02-26 | Дмитрий Владимирович Шатов | Интегральное колесо |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU826090A1 (ru) * | 1979-08-02 | 1981-04-30 | Войсковая Часть 27177-Е | Центробежный насос |
RU2294461C1 (ru) * | 2005-07-21 | 2007-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Вентиляторная ступень компрессора (варианты) |
CN201265550Y (zh) * | 2008-09-04 | 2009-07-01 | 上海凯泉泵业(集团)有限公司 | 超低比转速离心泵 |
-
2010
- 2010-09-28 RU RU2010139629/06A patent/RU2451839C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU826090A1 (ru) * | 1979-08-02 | 1981-04-30 | Войсковая Часть 27177-Е | Центробежный насос |
RU2294461C1 (ru) * | 2005-07-21 | 2007-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Вентиляторная ступень компрессора (варианты) |
CN201265550Y (zh) * | 2008-09-04 | 2009-07-01 | 上海凯泉泵业(集团)有限公司 | 超低比转速离心泵 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU196357U1 (ru) * | 2018-12-24 | 2020-02-26 | Дмитрий Владимирович Шатов | Интегральное колесо |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010139629A (ru) | 2012-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5060737B2 (ja) | 遠心ポンプ及びそのインペラ | |
US10208762B2 (en) | Swirl brakes for compressors with teeth-on-rotor seals | |
BR112013025809B1 (pt) | Dispositivo para limpar um gás | |
JP2012072735A (ja) | 遠心圧縮機 | |
WO2016160489A1 (en) | Impeller with offset splitter blades | |
JP2018510289A (ja) | プロセス流体を圧縮するための装置、システム、および方法 | |
CN108317092B (zh) | 叶轮及包括该叶轮的离心压缩机 | |
CN105308272A (zh) | 半径流入式轴流涡轮机以及涡轮增压器 | |
CA2601680A1 (en) | Centrifugal pump impeller having auxiliary vanes | |
JP2012202260A (ja) | インペラ及びこれを備えたターボ機械 | |
KR20180019416A (ko) | 원심 압축기 | |
CN109083864A (zh) | 一种径流式旋转机械叶轮 | |
JP6357830B2 (ja) | 圧縮機インペラ、遠心圧縮機、及び過給機 | |
KR101373269B1 (ko) | 축선방향 균형 시스템을 갖는 펌프 | |
RU2451839C1 (ru) | Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа | |
CN102588296B (zh) | 一种新型多喷嘴涡轮式风动潜水泵 | |
US20220186746A1 (en) | Centrifugal or mixed-flow compressor including aspirated diffuser | |
JP2015537156A (ja) | リング及びカウルを含む遠心式ガス圧縮機又はポンプ | |
CN111255829A (zh) | 一种液力制动器定子及液力制动器 | |
JP6237077B2 (ja) | 遠心圧縮機 | |
KR102692976B1 (ko) | 유체 역학적 변환기 | |
RU93476U1 (ru) | Радиальное рабочее колесо насоса, вентилятора или компрессора | |
KR102558158B1 (ko) | 부분개방 측판을 갖는 전곡깃 원심 임펠러 | |
RU2493439C1 (ru) | Центробежный насос | |
SE524642C2 (sv) | Centrifugalpump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130929 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180929 |