RU2474699C2 - Выходное устройство турбины - Google Patents
Выходное устройство турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474699C2 RU2474699C2 RU2011119912/06A RU2011119912A RU2474699C2 RU 2474699 C2 RU2474699 C2 RU 2474699C2 RU 2011119912/06 A RU2011119912/06 A RU 2011119912/06A RU 2011119912 A RU2011119912 A RU 2011119912A RU 2474699 C2 RU2474699 C2 RU 2474699C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- output device
- last stage
- longitudinal axis
- impeller
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Выходное устройство турбины содержит профилированные стойки корпуса, размещенные в проточной части за рабочим колесом последней ступени турбины. У стоек средние линии выходных участков профилей направлены вдоль продольной оси турбины. Средние линии входных участков профилей стоек повернуты к продольной оси турбины на угол 20-40° в сторону вращения рабочего колеса последней ступени турбины. Обеспечивает возможность получения максимального КПД последней ступени турбины при практически осевом потоке газа на выходе из выходного устройства турбины. 2 ил.
Description
Изобретение относится к конструкции выходного устройства турбины, а именно к элементам связи между корпусом турбины и ее внутренними элементами.
Известно выходное устройство турбины, содержащее профилированные пустотелые силовые стойки корпуса, размещенные в проточной части за рабочим колесом последней ступени турбины, у которых средние линии входных и выходных участков профилей направлены вдоль продольной оси турбины (см. патент Канады №2647058, МПК F01D 25/30, опубл. 14.06.2009 г.). Конструктивно такие стойки просты в исполнении и выполняют не только роль опорных силовых элементов турбины, но и используются в качестве коллекторов для различных проводок в турбину и из нее.
К недостаткам турбин с такими стойками следует отнести следующее. Для обеспечения благоприятного обтекания потоком самих стоек необходимо, чтобы поток газа на выходе из турбины был направлен практически вдоль продольной оси двигателя с малой окружной составляющей вектора скорости. Для этого мы вынуждены увеличивать угол выхода и снижать скорость потока в относительном движении на выходе из рабочего колеса последней ступени турбины. Но для повышения КПД последней ступени турбины нужно делать все наоборот, чтобы на выходе из рабочего колеса поток газа в абсолютном движении имел большую отрицательную окружную составляющую. При этом желательно, чтобы за выходным устройством поток газа был направлен вдоль продольной оси двигателя с малой закруткой.
Задача изобретения - обеспечить возможность получения максимального КПД последней ступени турбины при практически осевом потоке газа на выходе из выходного устройства турбины.
Указанная задача достигается тем, что в выходном устройстве турбины, содержащем профилированные стойки корпуса, у которых средние линии выходных участков профилей направлены вдоль продольной оси турбины, а средние линии входных участков профилей стоек повернуты к продольной оси турбины на угол 20-40° в сторону вращения рабочего колеса последней ступени турбины.
Поворот средней линии входных участков профилей стоек к продольной оси турбины в сторону вращения рабочего колеса последней ступени турбины позволяет иметь возможность увеличить закрутку потока за рабочим колесом последней ступени турбины, что улучшает ее эффективность.
При этом поворот на угол, меньший 20°, не приводит к существенному росту КПД турбины, а поворот на угол, больший 40°, вызывает при ограниченных габаритах турбины рост скорости потока за рабочим колесом до сверхзвуковых значений и большие потери мощности турбины.
На фиг.1 показан продольный разрез последней ступени турбины с выходным устройством;
на фиг.2 показан поперечный разрез по рабочим лопаткам последней ступени турбины и выходного устройства.
Выходное устройство турбины содержит пустотелые профилированные стойки 1 корпуса 2, размещенные в проточной части 3 за рабочим колесом 4 с рабочими лопатками 5 последней ступени турбины 6. Средние линии 7 выходных участков профилей стоек 1 направлены вдоль продольной оси 8 турбины 6, а средние линии 9 входных участков профилей стоек 1 повернуты к продольной оси 8 турбины на угол Θ1=20-40° в сторону вращения рабочего колеса 4 последней ступени турбины 6.
При работе турбины поток выходит из последнего колеса с относительной средней скоростью w2 под углом β2 к фронту решетки. С учетом скорости вращения колеса на выходе u2 абсолютная скорость потока будет равна c2 с направлением α2 (фиг.2). Окружная составляющая скорости будет равна cu2=c2·cos α2. Если эта компонента будет отрицательной по отношению к направлению вращения, то при прочих равных условиях она будет давать приращение мощности ступени, вычисляемой по формуле Эйлера.
N=m1u1сu1-m2u2cu2,
где m1 и m2 - расходы массы газа на входе и выходе из колеса.
Для организации безударного натекания потока на стойки необходимо обеспечить
Θ=90°-α2.
Расчеты показывают, что поворот на угол Θ, меньший 20°, не приводит к существенному росту КПД турбины, а поворот на угол, больший 40°, вызывает при ограниченных габаритах турбины рост скорости потока за рабочим колесом до сверхзвуковых значений и большие потери мощности турбины.
Таким образом, изобретение обеспечивает и получение максимального КПД последней ступени турбины и осевой поток газа на выходе из выходного устройства турбины.
Claims (1)
- Выходное устройство турбины, содержащее профилированные стойки корпуса, размещенные в проточной части за рабочим колесом последней ступени турбины, у которых средние линии выходных участков профилей направлены вдоль продольной оси турбины, отличающееся тем, что средние линии входных участков профилей стоек повернуты к продольной оси турбины на угол 20-40° в сторону вращения рабочего колеса последней ступени турбины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119912/06A RU2474699C2 (ru) | 2011-05-19 | 2011-05-19 | Выходное устройство турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119912/06A RU2474699C2 (ru) | 2011-05-19 | 2011-05-19 | Выходное устройство турбины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011119912A RU2011119912A (ru) | 2012-11-27 |
RU2474699C2 true RU2474699C2 (ru) | 2013-02-10 |
Family
ID=49120616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011119912/06A RU2474699C2 (ru) | 2011-05-19 | 2011-05-19 | Выходное устройство турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474699C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525375C1 (ru) * | 2013-05-15 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Выходное устройство турбины |
RU2679998C2 (ru) * | 2014-10-08 | 2019-02-14 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Спрямляющий аппарат вентилятора и турбовентиляторный двигатель |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63117125A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Hitachi Ltd | ガスタ−ビンの排気ガス整流装置 |
US20090263238A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Minebea Co., Ltd. | Ducted fan with inlet vanes and deswirl vanes |
US20100064656A1 (en) * | 2008-09-18 | 2010-03-18 | Honeywell International Inc. | Engines and methods of operating the same |
-
2011
- 2011-05-19 RU RU2011119912/06A patent/RU2474699C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63117125A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Hitachi Ltd | ガスタ−ビンの排気ガス整流装置 |
US20090263238A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Minebea Co., Ltd. | Ducted fan with inlet vanes and deswirl vanes |
US20100064656A1 (en) * | 2008-09-18 | 2010-03-18 | Honeywell International Inc. | Engines and methods of operating the same |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
ИНОЗЕМЦЕВ А.А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. - М.: Машиностроение, 2008, т.2, с.167-169, рис.8.23, с.185-189, рис.8.40. * |
ИНОЗЕМЦЕВ А.А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. - М.: Машиностроение, 2008, т.2, с.167-169, рис.8.23, с.185-189, рис.8.40. КУЛАГИН И.И. Теория авиационных газотурбинных двигателей. - М.: ОБОРОНГИЗ, 1955, с.223, 237, 238. СКУБАЧЕВСКИЙ Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. - М.: Машиностроение, 1981, с.430. * |
КУЛАГИН И.И. Теория авиационных газотурбинных двигателей. - М.: ОБОРОНГИЗ, 1955, с.223, 237, 238. * |
СКУБАЧЕВСКИЙ Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. - М.: Машиностроение, 1981, с.430. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525375C1 (ru) * | 2013-05-15 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Выходное устройство турбины |
RU2679998C2 (ru) * | 2014-10-08 | 2019-02-14 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Спрямляющий аппарат вентилятора и турбовентиляторный двигатель |
US10508560B2 (en) | 2014-10-08 | 2019-12-17 | Ihi Corporation | Stator-vane structure and turbofan engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011119912A (ru) | 2012-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Falcão et al. | A novel radial self-rectifying air turbine for use in wave energy converters | |
JP2013249836A5 (ru) | ||
EP2423510A3 (en) | Turbomachine with mixed-flow stage and method | |
WO2010107276A3 (ko) | 축류형 다단터빈 | |
WO2013106075A3 (en) | Novel systems for increasing efficiency and power output of in-conduit hydroelectric power system and turbine | |
RU2474699C2 (ru) | Выходное устройство турбины | |
RU2011146094A (ru) | Диффузор для кожуха для отработанного пара (варианты) | |
EA201190322A1 (ru) | Устройство и способ для преобразования части энергии текучей среды в газовой фазе в механическую работу | |
RU164736U1 (ru) | Силовая роторная турбина | |
RU2628254C2 (ru) | Способ придания движения рабочему колесу и рабочее колесо гидротурбины | |
Subbarao et al. | Effect of speed ratio on the performance and flow field of a counter rotating turbine | |
EA201200836A1 (ru) | Лопаточный аппарат рабочего колеса радиально-осевой гидротурбины | |
RU175269U1 (ru) | Гидравлическая низконапорная пропеллерная турбина | |
RU2599096C2 (ru) | Способ придания движения рабочему колесу (варианты) и рабочее колесо | |
RU2491426C2 (ru) | Выходное устройство турбины | |
CN108131234A (zh) | 一种管道式发电机 | |
Guo et al. | The effects of the inlet guide vanes on an axial pump under off design points | |
CN107762713A (zh) | 一种适用于大流量的多功能减压阀 | |
RU2525375C1 (ru) | Выходное устройство турбины | |
Haluza et al. | The swirl turbine | |
Zhang et al. | Hydraulic characteristic of cooling tower Francis turbine with different spiral casing and stay ring | |
RU124746U1 (ru) | Многоступенчатый центробежный насос | |
RU2452876C1 (ru) | Ступень центробежного компрессора | |
Fay | Analysis of low-frequency pulsations in Francis turbines | |
RU2325538C1 (ru) | Парогидротурбинная установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130926 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |