RU2596691C2 - Method of dispersion of gas turbine engine compression stage and stage of dispersion for application - Google Patents

Method of dispersion of gas turbine engine compression stage and stage of dispersion for application Download PDF

Info

Publication number
RU2596691C2
RU2596691C2 RU2013156047/06A RU2013156047A RU2596691C2 RU 2596691 C2 RU2596691 C2 RU 2596691C2 RU 2013156047/06 A RU2013156047/06 A RU 2013156047/06A RU 2013156047 A RU2013156047 A RU 2013156047A RU 2596691 C2 RU2596691 C2 RU 2596691C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
disks
alternating
recess
scattering
Prior art date
Application number
RU2013156047/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013156047A (en
Inventor
Лоран ТАРНОВСКИ
Николя БЮЛО
Жером ПОРОДО
Original Assignee
Турбомека
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 Турбомека filed Critical Турбомека
Publication of RU2013156047A publication Critical patent/RU2013156047A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2596691C2 publication Critical patent/RU2596691C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/002Axial flow fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444Bladed diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/52Outlet

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention can be used in centrifugal compressors. Disclosed are nonaxisymmetric shapes in the flow direction and in tangential direction. According to the implementation version, the stage of dispersion of radial or combined centrifugal axial compressor of gas turbine engine comprises a wheel formed by two disks (9), between which in the centrifugal manner or inclined from the centre to the periphery the gaseous substance flows. Grid blades (60) are located between disks (9) to direct the gaseous substance movement between front edges (6a) of those blades (60) from the centre side and rear edges from the periphery side. At least one of disks (9) has inboard side (9i) containing at least zone (Z1, Z2) with alternating curvature with recess (91) and convexity (92), between two adjacent blades (60), at least in one of two essentially perpendicular directions, namely in the direction of flow (F) along blades (60) and in the inter-blade tangential direction.
EFFECT: invention is aimed at implementation of the air flow by installation of a disc of optimised shape.
9 cl, 9 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к способу рассеяния потока воздуха в ступени компрессора газотурбинного двигателя, а также к ступени рассеяния, которая может практически реализовывать данный способ.The invention relates to a method for scattering air flow in a compressor stage of a gas turbine engine, as well as to a scattering stage, which can practically implement this method.

Область изобретения относится к улучшению рабочих характеристик и предела помпажа центробежных компрессоров и комбинированных центробежно-осевых компрессоров совокупности конструктивных элементов рассеяния рассматриваемой ступени. Задачей данной совокупности конструктивных элементов рассеяния является преобразование кинетической энергии газообразного вещества, создаваемой на выходе центробежного колеса, образующего ступень, в статическое давление. Операция должна протекать с минимальной потерей общего давления, поддерживая при этом устойчивость компрессора, достаточную для удержания допустимого для работы турбомашины предела помпажа.The scope of the invention relates to improving the performance and surge limit of centrifugal compressors and combined centrifugal-axial compressors of the combination of structural elements of the dispersion of the considered stage. The objective of this set of structural elements of dispersion is the conversion of the kinetic energy of a gaseous substance created at the output of a centrifugal wheel forming a step into static pressure. The operation should proceed with a minimum loss of total pressure, while maintaining compressor stability sufficient to maintain the surging margin acceptable for the operation of the turbomachine.

Центробежный компрессор содержит, по меньшей мере, одну радиальную ступень сжатия, т.е. способную практически реализовывать движение воздуха, перпендикулярно центральной оси компрессора. Комбинированный центробежно-осевой компрессор содержит, по меньшей мере, одну ступень сжатия, установленную под наклоном относительно упомянутой центральной оси.A centrifugal compressor comprises at least one radial compression stage, i.e. capable of practically realizing the movement of air perpendicular to the central axis of the compressor. The combined centrifugal-axial compressor comprises at least one compression stage mounted obliquely with respect to said central axis.

Совокупность конструктивных элементов рассеяния ступени сжатия состоит из колеса, образованного двумя дисками, между которыми истекает центробежным образом или наклоненным от центра к периферии газообразное вещество. Лопатки размещены между дисками по всей длине колеса. Данные лопатки образуют решетку истечения между передними кромками этих лопаток со стороны центра и задними кромками с внешней стороны.The set of structural elements of the dispersion of the compression stage consists of a wheel formed by two disks between which a gaseous substance flows out centrifugally or inclined from the center to the periphery. The blades are placed between the discs along the entire length of the wheel. These blades form an outflow lattice between the leading edges of these blades from the center side and the trailing edges from the outside.

Известный уровень техникиPrior art

Диски радиальных и комбинированных совокупностей конструктивных элементов рассеяния обычно являются плоскими, а сечения для пропуска газообразного вещества между лопатками предпочтительно изменяющимися. Изменения сечений для пропуска газа определены пропускным сечением узкого прохода диффузора и уровнем замедления между передней и задней кромками решетки лопаток.The disks of the radial and combined sets of structural elements of scattering are usually flat, and the cross sections for the passage of gaseous matter between the blades are preferably variable. Changes in the cross sections for gas passage are determined by the passage section of the narrow passage of the diffuser and the level of deceleration between the front and rear edges of the blade lattice.

В других конструкциях предусмотрены осесимметричные диски в соединении с изменяющимися трубками тока для дополнительного контроля сечения для пропуска газа и оптимизации, таким образом, рассеяния в решетке.In other designs, axisymmetric disks are provided in conjunction with variable current tubes for additional control of the cross section for gas passage and, thus, optimization of scattering in the grating.

Такие решения позволяют контролировать только при измерении изменения сечения для пропуска газа. Никакого контроля тангенциальной неоднородности истечения газообразного вещества между двумя лопатками не осуществляется. Однако данный контроль позволяет регулировать и оптимизировать истечение.Such solutions allow monitoring only when measuring changes in the cross section for gas passage. No control of the tangential heterogeneity of the outflow of gaseous matter between the two blades is not carried out. However, this control allows you to adjust and optimize the outflow.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Изобретение направлено на осуществление такого истечения путем установки оптимизированных по форме дисков, поскольку эти диски имеют самую большую площадь, «омываемую» потоком. Таким образом, предложены не осесимметричные формы в направлении движения, тангенциально.The invention is directed to such an outflow by installing form-optimized discs, since these discs have the largest area “washed” by the flow. Thus, non-axisymmetric shapes in the direction of motion are proposed tangentially.

Задачей настоящего изобретения является способ рассеяния потока воздуха в ступени сжатия газотурбинного двигателя, содержащего совокупность конструктивных элементов рассеяния, состоящую из колеса, образованного двумя дисками, между которыми истекает центробежным образом или наклоненным от центра к периферии газообразное вещество. Лопатки решетки размещены между дисками по всей длине колеса для направления движения газообразного вещества между передними кромками этих лопаток со стороны центра и задними кромками со стороны периферии. Согласно данному способу, по меньшей мере, один из дисков содержит, по меньшей мере, одно чередование изогнутых частей, вогнутой и выпуклой, по меньшей мере, в одном из двух по существу перпендикулярных направлений, а именно в направлении движения вдоль лопаток и в межлопаточном тангенциальном направлении.An object of the present invention is to provide a method for scattering an air stream in a compression stage of a gas turbine engine comprising a plurality of scattering components consisting of a wheel formed by two disks between which a gaseous substance flows out centrifugally or inclined from the center to the periphery. The lattice blades are placed between the disks along the entire length of the wheel to direct the gaseous substance between the leading edges of these blades on the center side and the trailing edges on the periphery side. According to this method, at least one of the disks contains at least one alternation of curved parts, concave and convex, in at least one of two essentially perpendicular directions, namely, in the direction of movement along the blades and in the tangent tangent direction.

В этих режимах трехмерная форма струи газообразного вещества позволяет перераспределять и гомогенизировать его движение в этой струе: вторичные истечения, являющиеся генераторами потерь напора, по существу уменьшены. Положение ударных воздействий в околозвуковые лопатки изменено, а их интенсивность ослаблена. Кроме того, аэродинамическая блокировка на входе камеры сгорания, следующей за ступенью сжатия, также существенно уменьшена.In these modes, the three-dimensional shape of the gaseous substance jet allows you to redistribute and homogenize its movement in this jet: the secondary outflows, which are the generators of pressure loss, are substantially reduced. The position of the impacts in the transonic vanes is changed, and their intensity is weakened. In addition, aerodynamic blocking at the inlet of the combustion chamber following the compression stage is also significantly reduced.

Изобретение также относится к ступени рассеяния радиального или комбинированного центробежно-осевого компрессора газотурбинного двигателя для осуществления данного способа. Такая ступень содержит колесо, образованное двумя дисками, между которыми центробежным образом или наклоненным от центра к периферии истекает газообразное вещество. Лопатки решетки распределены между дисками по всей длине колеса для направления движения газообразного вещества между передними кромками этих лопаток со стороны центра и задними кромками со стороны периферии. По меньшей мере, один из дисков содержит внутреннюю сторону, содержащую, по меньшей мере, одну зону с чередующимися (с выемкой и выпуклостью) изогнутыми частями между двумя соседними лопатками, по меньшей мере, в одном из двух по существу перпендикулярных направлениях, а именно в направлении движения вдоль лопаток и в межлопаточном тангенциальном направлении.The invention also relates to a dispersion stage of a radial or combined centrifugal-axial compressor of a gas turbine engine for implementing this method. Such a step comprises a wheel formed by two disks, between which a gaseous substance flows out in a centrifugal manner or inclined from the center to the periphery. The grating blades are distributed between the disks along the entire length of the wheel to direct the gaseous substance between the leading edges of these blades on the center side and the trailing edges on the periphery side. At least one of the disks contains an inner side containing at least one zone with alternating (with a recess and convex) curved parts between two adjacent vanes in at least one of two essentially perpendicular directions, namely the direction of movement along the blades and in the interscapular tangential direction.

Согласно предпочтительным вариантам осуществления ступень рассеяния содержит зоны с чередованием (с выемкой и выпуклостью) между лопатками, в частности, по существу до 80% (предпочтительно, по существу до 50%) хорды лопатки, на передней кромке лопаток с началом перед передней кромкой и/или на задней кромке, до задней части задней кромки. Эти зоны с чередованием (с выемкой и выпуклостью) могут использоваться на одном и/или другом из двух центробежных (радиальных) и комбинированных центробежно-осевых дисков рассеяния, в частности, симметрично относительно центральной симметричной плоскости дисков или параллельно в случае, если рассматриваются два диска ступени.According to preferred embodiments, the scattering stage comprises alternating zones (with a recess and convexity) between the blades, in particular up to substantially 80% (preferably substantially up to 50%) of the chord of the blade, at the leading edge of the vanes with a beginning in front of the leading edge and / or at the trailing edge, to the trailing edge of the trailing edge. These alternating zones (with a notch and a bulge) can be used on one and / or the other of two centrifugal (radial) and combined centrifugal-axial scattering disks, in particular, symmetrically with respect to the central symmetrical plane of the disks or in parallel if two disks are considered steps.

Описание прилагаемых фигур чертежаDescription of the attached drawing figures

Другие характеристики, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются нижеследующим описанием, не имеющего ограничительного характера, приводимым со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежа, в числе которых:Other characteristics, features and advantages of the present invention are explained in the following description, which is not restrictive, given with reference to the accompanying drawing figures, including:

- фиг.1 изображает вид частичного сечения газотурбинного двигателя, содержащего воздушный диффузор;- figure 1 depicts a partial sectional view of a gas turbine engine containing an air diffuser;

- фиг.2a и 2b изображают виды в изометрии ступени рассеяния с лопатками, содержащей один или два диска;- figa and 2b depict isometric views of the scattering stage with blades containing one or two disks;

- фиг.3a-3c - схематические виды профилей диска в направлении истечения воздуха вдоль лопатки с двумя зонами чередующейся кривизны соответственно вдоль лопатки на задней кромке до задней части лопатки и на передней кромке от передней части лопатки;- figa-3c - schematic views of the profiles of the disk in the direction of the outflow of air along the blade with two zones of alternating curvature, respectively, along the blade on the trailing edge to the rear of the blade and on the leading edge of the front of the blade;

- фиг.4 изображает схематический частичный вид в межлопаточном тангенциальном направлении с диском, содержащим две зоны чередующейся кривизны;- figure 4 depicts a schematic partial view in the interscapular tangential direction with a disk containing two zones of alternating curvature;

- фиг.5 - межлопаточный схематический вид в изометрии на передней кромке с диском, содержащим зону чередующейся кривизны;- figure 5 is an interscapular schematic view in isometry on the leading edge with a disk containing a zone of alternating curvature;

- фиг.6 - схематический вид в изометрии на задней кромке двух лопаток с плоским диском и диском, содержащим зону чередующейся кривизны.- Fig.6 is a schematic isometric view on the trailing edge of two blades with a flat disk and a disk containing a zone of alternating curvature.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Термины «задний» и «передний» означают расположение относительно истечения потока воздуха. На всех фигурах чертежа одинаковые цифровые позиции делают ссылки на абзацы описания, в которых определены конструктивные элементы, соответствующие данным цифровым позициям.The terms "rear" and "front" mean the location relative to the expiration of the air flow. In all the figures of the drawing, the same digital positions make reference to paragraphs of description, in which structural elements corresponding to these digital positions are defined.

Как это показано на схематическом виде частичного разреза газотурбинного двигателя 1 вертолета, представленном на фиг.1, поток воздуха F вначале засасывается в канал забора приточного воздуха 2, затем сжимается между лопастями 3 крыльчатки 4 центробежного компрессора 5 и крышкой 10. Турбина имеет осевую симметрию вокруг оси X′X.As shown in a schematic partial sectional view of the gas turbine engine 1 of the helicopter shown in FIG. 1, the air flow F is first sucked into the intake air intake duct 2, then is compressed between the blades 3 of the impeller 4 of the centrifugal compressor 5 and the cover 10. The turbine has axial symmetry around X′X axis.

В данном случае компрессор 5 является центробежным, а сжатый поток F, таким образом, радиально истекающим из крыльчатки 4. Когда компрессор является комбинированным центробежно-осевым, то поток истекает наклоненным под углом, составляющим от 0° до 90°, относительно радиального направления, перпендикулярно оси X′X.In this case, the compressor 5 is centrifugal, and the compressed flow F, thus radially flowing out of the impeller 4. When the compressor is a combined centrifugal-axial flow, the flow flows inclined at an angle of 0 ° to 90 ° relative to the radial direction, perpendicular X′X axis.

Таким образом, поток F проходит через диффузор или колесо 6, расположенное на выходе из компрессора 4, для спрямления и направления к входным каналам 7 камеры сгорания 8.Thus, the flow F passes through a diffuser or wheel 6, located at the outlet of the compressor 4, for straightening and directing to the input channels 7 of the combustion chamber 8.

Для осуществления данного спрямления колесо 6 состоит из множества изогнутых лопаток 60, установленных между двумя дисками 9 по окружности крыльчатки 4 (в данном случае радиально) и, таким образом, вращающимися вокруг оси X′X.To accomplish this straightening, the wheel 6 consists of a plurality of curved blades 60 mounted between two disks 9 around the circumference of the impeller 4 (in this case radially) and, thus, rotating around the X′X axis.

На фиг.2 более точно изображен вид в изометрии диффузора 6 с лопатками 60, жестко соединенными с двумя дисками 9. Как это показано на фиг.2a, на которой один диск удален для большей наглядности, каждая лопатка 60, как это известно, содержит сторону 6е, так называемую спинку, и сторону 6i, так называемое корытце. В представленном примере, данные стороны соединены сужающейся передней кромкой 6a и скругленной задней кромкой 6f в направлении движения потока воздуха. В поперечных спинкам и корытцам направлениях каждая лопатка 60 содержит плоские боковые поверхности 6p, жестко соединенные с дисками 9.Figure 2 shows a more accurate isometric view of the diffuser 6 with vanes 60 rigidly connected to two disks 9. As shown in Fig. 2a, on which one disk is removed for clarity, each vane 60, as you know, contains a side 6e, the so-called back, and side 6i, the so-called trough. In the presented example, these sides are connected by a tapering front edge 6a and a rounded rear edge 6f in the direction of air flow. In the transverse backs and troughs directions, each blade 60 comprises flat side surfaces 6p rigidly connected to the disks 9.

Диски 9, показанные на фиг.2a и 2b, как правило, плоские. Согласно изобретению, по меньшей мере, один из этих дисков 9 содержит в пространстве E, которое определено между ними, по меньшей мере, одну зону чередующейся кривизны между двумя лопатками 60.The disks 9 shown in FIGS. 2a and 2b are generally flat. According to the invention, at least one of these disks 9 contains in the space E, which is defined between them, at least one zone of alternating curvature between the two blades 60.

На фиг.3a такой диск 9 изображен сбоку в направлении истечения потока воздуха F вдоль лопаток 60 от входа на переднюю кромку 6a лопатки до канала 7 выхода к камере сгорания. Две зоны чередующейся кривизны Z1 и Z2 выполнены в диске 9, вдоль лопаток 60. Каждая из этих зон, со стороны потока F и относительно участка плоской стороны 9p диска 9, содержит участок с выемкой 91 и выпуклый участок 92. В представленном примере, не имеющем ограничительного характера, зоны Z1 и Z2 в целом вытянуты приблизительно на 80% длины хорды 6c лопаток 60.In Fig. 3a, such a disk 9 is shown laterally in the direction of flow of air F along the blades 60 from the entrance to the leading edge 6a of the blade to the exit channel 7 to the combustion chamber. Two zones of alternating curvature Z1 and Z2 are made in the disk 9, along the blades 60. Each of these zones, on the flow side F and relative to the flat side portion 9p of the disk 9, contains a recess section 91 and a convex section 92. In the presented example, which does not have restrictive, zones Z1 and Z2 are generally elongated by approximately 80% of the length of the chord 6c of the blades 60.

Как это показано на фигурах, диск 9 имеет очень небольшую толщину для упрощения конструктивного оформления, но в действительности он обладает определенной толщиной, и зоны чередующейся кривизны образованы на внутренней стороне 9i диска, где истекает поток воздуха F. Внешняя сторона 9e диска 9 может оставаться плоской или также повторять формы чередующейся кривизны - выпуклой и с выемкой, обратные в данном примере форме с выемкой и выпуклостью внутренней стороны 9i. В первом случае диск имеет изменяемую толщину, а во втором случае толщина является постоянной. Форма дисков может зависеть, в частности, от метода, используемого для осуществления зон чередующейся кривизны: путем фрезерования, электроэрозионной обработки, формования, штамповки, посредством лазера и т.д.As shown in the figures, the disk 9 has a very small thickness to simplify the design, but in reality it has a certain thickness, and alternating curvature zones are formed on the inner side 9i of the disk where the air flow F. The outer side 9e of the disk 9 can remain flat or also repeat the forms of alternating curvature - convex and notched, the reverse in this example, the form with a notch and convexity of the inner side 9i. In the first case, the disk has a variable thickness, and in the second case, the thickness is constant. The shape of the disks may depend, in particular, on the method used to implement zones of alternating curvature: by milling, EDM, molding, stamping, using a laser, etc.

Как это показано на фиг.3b и 3c, две зоны чередующейся кривизны Z1 и Z2 образованы соответственно на задней кромке 6f лопаток 60 и до задней части лопаток при входе канала 7 и/или на передней кромке 6a от переднего входа лопаток 60.As shown in FIGS. 3b and 3c, two zones of alternating curvature Z1 and Z2 are formed respectively on the trailing edge 6f of the blades 60 and to the rear of the blades at the entrance of the channel 7 and / or on the leading edge 6a from the front entrance of the blades 60.

Фиг.4 изображает схематический частичный вид ступени рассеяния в межлопаточном «тангенциальном направлении» 6t, т.е. между двумя лопатками 60. Стрелка F показывает направление истечения воздуха. Внутренняя сторона 9i диска 9 содержит две зоны чередующейся кривизны Z1 и Z2, которые выполнены в основном между внутренней 6i и внешней 6e поверхностями двух лопаток 60.Fig. 4 is a schematic partial view of the scattering stage in the interscapular "tangential direction" 6t, i.e. between the two blades 60. The arrow F indicates the direction of air flow. The inner side 9i of the disk 9 contains two zones of alternating curvature Z1 and Z2, which are mainly made between the inner 6i and outer 6e of the surfaces of the two blades 60.

Представленный на фиг.5 межлопаточный вид в изометрии со стороны передней кромки изображает, в частности, диск 9 с зоной чередующейся кривизны Z1 между двумя лопатками 60. Зона содержит участок кривизны с выемкой 91 на корытце 6i лопатки 60 и участок с выпуклостью 92 на спинке 6e другой лопатки 60. Данное чередование кривизны позволяет обеспечить выравнивание давлений между корытцем и спинкой каждой лопатки 60. Сечение узкого прохода 6s между передними кромками 6a выдержано.The interscapular isometric view of the leading edge shown in FIG. 5 shows, in particular, a disk 9 with an alternating curvature zone Z1 between two blades 60. The zone contains a curvature section with a recess 91 on the trough 6i of the blade 60 and a section with a bulge 92 on the back 6e another blade 60. This alternation of curvature allows pressure equalization between the trough and the back of each blade 60. The cross section of the narrow passage 6s between the front edges 6a is maintained.

На задних кромках 6f гомогенизация движения потока воздуха F изображена в перспективе на фиг.6. С плоским диском 90 (на фиг. изображен заштрихованным) между двумя лопатками 60 аэродинамическая блокировка образуется в зоне Z0 с очень небольшим количеством движения. В данной конфигурации на основе известного уровня техники движение первичного воздуха (стрелка F) происходит с очень большим числом Маха. В отличие от этого, с диском 9 с чередующейся кривизной, согласно изобретению, зона аэродинамической блокировки устранена, а движение воздуха F гомогенизировано, занимая все предоставленное пропускное сечение, с меньшим числом Маха.At the trailing edges 6f, the homogenization of the air flow F is shown in perspective in FIG. 6. With a flat disk 90 (shaded in FIG.) Between two vanes 60, an aerodynamic blockage is formed in zone Z0 with very little movement. In this configuration, based on the prior art, the movement of primary air (arrow F) occurs with a very large Mach number. In contrast, with a disc 9 with alternating curvature, according to the invention, the aerodynamic blocking zone is eliminated, and the air movement F is homogenized, occupying the entire provided flow section, with a lower Mach number.

Изобретение не ограничивается примерами практической реализации, которые были описаны и изображены. Таким образом, в представленных примерах изогнутые части чередуются в направлении истечения газообразного вещества F, но также и в тангенциальном направлении 6t. В других вариантах зоны чередующейся кривизны могут располагаться рядом таким образом, что участки поверхности с одинаковой кривизной, с выемкой или выпуклостью, могут граничить друг с другом.The invention is not limited to practical examples that have been described and depicted. Thus, in the examples presented, the curved parts alternate in the direction of outflow of the gaseous substance F, but also in the tangential direction 6t. In other embodiments, zones of alternating curvature may be adjacent so that surface areas with the same curvature, with a recess or bulge, can border each other.

Claims (9)

1. Способ рассеяния истечения воздуха (F) в ступени сжатия (5) газотурбинного двигателя (1), содержащего совокупность конструктивных элементов рассеяния, образованных колесом (6), образованным двумя дисками (9), между которыми центробежным образом или наклоненным от центра к периферии истекает газообразное вещество; причем лопатки (60) решетки размещают между дисками (9) по всей длине колеса (6) для направления истечения газообразного вещества между передними кромками (6а) данных лопаток (6) со стороны центра и задними кромками (6f) со стороны периферии, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из дисков (9) снабжают, по меньшей мере, одной совокупностью чередующихся изогнутых частей, вогнутых (91) и выпуклых (92), в направлении истечения (F) вдоль лопаток (6).1. The method of dispersing the outflow of air (F) in the compression stage (5) of a gas turbine engine (1) containing a set of diffusion structural elements formed by a wheel (6) formed by two disks (9), between which are centrifugal or inclined from the center to the periphery gaseous substance expires; moreover, the blades (60) of the grating are placed between the disks (9) along the entire length of the wheel (6) to direct the outflow of gaseous matter between the leading edges (6a) of these blades (6) from the center side and the trailing edges (6f) from the periphery side, characterized in that at least one of the disks (9) is provided with at least one set of alternating curved parts, concave (91) and convex (92), in the direction of flow (F) along the blades (6). 2. Способ по п.1, согласно которому, по меньшей мере, один из дисков (9) также снабжают, по меньшей мере, одной совокупностью чередующихся изогнутых частей, вогнутых (91) и выпуклых (92), в межлопаточном тангенциальном направлении (6t), по существу перпендикулярном направлению истечения (F) вдоль лопаток (6).2. The method according to claim 1, according to which at least one of the disks (9) is also provided with at least one set of alternating curved parts, concave (91) and convex (92), in the interscapular tangential direction (6t ), essentially perpendicular to the direction of flow (F) along the blades (6). 3. Ступень рассеяния радиального или комбинированного центробежно-осевого компрессоров газотурбинного двигателя для осуществления способа по п.1, содержащая колесо (6), образованное двумя дисками (9), между которыми центробежным образом или наклоненным от центра к периферии истекает газообразное вещество; причем лопатки (60) решетки размещены между дисками (9) по всей длине колеса (6) для направления истечения газообразного вещества между передними кромками (6а) данных лопаток (60) со стороны центра и задними кромками (6f) со стороны периферии, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из дисков (9) содержит внутреннюю сторону (91), содержащую, по меньшей мере, одну зону (Z1, Z2) чередующейся кривизны, с выемкой (91) и выпуклостью (92), между двумя соседними лопатками (60).3. The scattering stage of a radial or combined centrifugal-axial compressor of a gas turbine engine for implementing the method according to claim 1, comprising a wheel (6) formed by two disks (9), between which a gaseous substance flows out centrifugally or inclined from the center to the periphery; moreover, the blades (60) of the lattice are placed between the disks (9) along the entire length of the wheel (6) to direct the outflow of gaseous matter between the leading edges (6a) of these blades (60) from the center side and the trailing edges (6f) from the periphery side, characterized in that at least one of the disks (9) contains an inner side (91) containing at least one zone (Z1, Z2) of alternating curvature, with a recess (91) and a bulge (92), between two adjacent shoulder blades (60). 4. Ступень рассеяния по п.3, в которой, по меньшей мере, один из дисков (9) содержит внутреннюю сторону (91), также содержащую, по меньшей мере, одну зону (Z1, Z2) чередующейся кривизны, с выемкой (91) и выпуклостью (92), между двумя соседними лопатками (60) в межлопаточном тангенциальном направлении (6t).4. The scattering stage according to claim 3, in which at least one of the disks (9) contains the inner side (91), also containing at least one zone (Z1, Z2) of alternating curvature, with a recess (91 ) and convexity (92), between two adjacent vanes (60) in the interscapular tangential direction (6t). 5. Ступень рассеяния по п.3, отличающаяся тем, что содержит чередующиеся зоны (Z1, Z2) с выемкой (91) и выпуклостью (92) между лопатками, в частности, по существу до 80%, предпочтительно до 50%, хорды (6c) лопатки (60).5. The scattering stage according to claim 3, characterized in that it comprises alternating zones (Z1, Z2) with a recess (91) and a bulge (92) between the blades, in particular, essentially up to 80%, preferably up to 50%, of the chord ( 6c) vanes (60). 6. Ступень рассеяния по п.4, отличающаяся тем, что содержит зоны с выемкой и выпуклостью (Z1, Z2) на передней кромке (6а) лопаток (60) с началом в передней части передней кромки (6а).6. The scattering stage according to claim 4, characterized in that it comprises zones with a recess and convexity (Z1, Z2) on the leading edge (6a) of the blades (60) with a beginning in the front of the leading edge (6a). 7. Ступень рассеяния по п.4, отличающаяся тем, что содержит зоны с выемкой и выпуклостью (Z1, Z2) на задней кромке (6f) лопаток (60) до задней части задней кромки (6f).7. The scattering stage according to claim 4, characterized in that it comprises zones with a recess and convexity (Z1, Z2) on the trailing edge (6f) of the blades (60) to the trailing edge of the trailing edge (6f). 8. Ступень рассеяния по п.4, в которой данные чередующиеся зоны с выемкой и выпуклостью (Z1, Z2) применяются на одном и/или другом из двух дисков (9) центробежного или комбинированного рассеяния.8. The scattering stage according to claim 4, in which these alternating zones with a recess and a bulge (Z1, Z2) are used on one and / or the other of the two discs (9) of centrifugal or combined scattering. 9. Ступень рассеяния по предшествующему пункту, в которой данные чередующиеся зоны (Z1, Z2) применяются на дисках (9) симметрично относительно плоскости центральной симметрии дисков (9) или параллельно. 9. The scattering stage according to the preceding paragraph, in which these alternating zones (Z1, Z2) are applied on the disks (9) symmetrically with respect to the plane of central symmetry of the disks (9) or in parallel.
RU2013156047/06A 2011-06-20 2012-06-19 Method of dispersion of gas turbine engine compression stage and stage of dispersion for application RU2596691C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1155370A FR2976633B1 (en) 2011-06-20 2011-06-20 METHOD OF DIFFUSING A COMPRESSION STAGE OF A GAS TURBINE AND THE DIFFUSION STAGE THEREFOR
FR1155370 2011-06-20
PCT/FR2012/051367 WO2012175855A1 (en) 2011-06-20 2012-06-19 Method for diffusing a gas turbine compression stage, and diffusion stage for implementing same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013156047A RU2013156047A (en) 2015-07-27
RU2596691C2 true RU2596691C2 (en) 2016-09-10

Family

ID=46508080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013156047/06A RU2596691C2 (en) 2011-06-20 2012-06-19 Method of dispersion of gas turbine engine compression stage and stage of dispersion for application

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20140133957A1 (en)
EP (1) EP2721305B1 (en)
JP (1) JP6261498B2 (en)
KR (1) KR101946084B1 (en)
CN (1) CN103635698B (en)
CA (1) CA2838686C (en)
FR (1) FR2976633B1 (en)
IN (1) IN2014DN00118A (en)
PL (1) PL2721305T3 (en)
RU (1) RU2596691C2 (en)
WO (1) WO2012175855A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3003908B1 (en) 2013-03-28 2017-07-07 Turbomeca DIFFUSER WITH FINES OF A RADIAL OR MIXED COMPRESSOR
DE102017122524A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Abb Turbo Systems Ag Diffuser for a compressor
US11286952B2 (en) 2020-07-14 2022-03-29 Rolls-Royce Corporation Diffusion system configured for use with centrifugal compressor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB685814A (en) * 1950-03-03 1953-01-14 Escher Wyss Ag Improvements in and relating to radial centrifugal compressors and pumps
RU2197644C1 (en) * 2001-07-30 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" Centrifugal pump impeller
EP1411223B1 (en) * 2002-10-14 2006-12-27 Holset Engineering Company Limited Compressor
RU2330994C2 (en) * 2006-05-16 2008-08-10 Открытое акционерное общество "Климов" Centrifugal compressor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6123506A (en) * 1999-01-20 2000-09-26 Pratt & Whitney Canada Corp. Diffuser pipe assembly
US6695579B2 (en) * 2002-06-20 2004-02-24 The Boeing Company Diffuser having a variable blade height
US8100643B2 (en) * 2009-04-30 2012-01-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Centrifugal compressor vane diffuser wall contouring
CN201461538U (en) * 2009-07-30 2010-05-12 大同北方天力增压技术有限公司 Parabola-shaped blade type pressure diffuser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB685814A (en) * 1950-03-03 1953-01-14 Escher Wyss Ag Improvements in and relating to radial centrifugal compressors and pumps
RU2197644C1 (en) * 2001-07-30 2003-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" Centrifugal pump impeller
EP1411223B1 (en) * 2002-10-14 2006-12-27 Holset Engineering Company Limited Compressor
RU2330994C2 (en) * 2006-05-16 2008-08-10 Открытое акционерное общество "Климов" Centrifugal compressor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2721305B1 (en) 2021-02-24
CN103635698B (en) 2017-06-13
CA2838686A1 (en) 2012-12-27
KR20140047653A (en) 2014-04-22
FR2976633A1 (en) 2012-12-21
KR101946084B1 (en) 2019-02-08
FR2976633B1 (en) 2015-01-09
EP2721305A1 (en) 2014-04-23
RU2013156047A (en) 2015-07-27
US20140133957A1 (en) 2014-05-15
WO2012175855A1 (en) 2012-12-27
CA2838686C (en) 2019-09-17
CN103635698A (en) 2014-03-12
JP2014517217A (en) 2014-07-17
JP6261498B2 (en) 2018-01-17
PL2721305T3 (en) 2021-07-12
IN2014DN00118A (en) 2015-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2666933C1 (en) Turbomachine component or collection of components and associated turbomachine
US8702398B2 (en) High camber compressor rotor blade
US8684698B2 (en) Compressor airfoil with tip dihedral
CN108425704B (en) Turbine comprising a flow guiding structure
US9188017B2 (en) Airfoil assembly with paired endwall contouring
RU2651905C2 (en) Radial or mixed-flow compressor diffuser having vanes
US9234524B2 (en) Boundary layer controlled logarithmic spiral blade
KR20120129892A (en) Centrifugal compressor diffuser vanelet
AU2014372177A1 (en) Blower for breathing apparatus
JP2013519036A (en) Aperiodic centrifugal compressor diffuser
RU2596691C2 (en) Method of dispersion of gas turbine engine compression stage and stage of dispersion for application
JP2016535194A (en) Centrifugal compressor impeller with blade having S-shaped trailing edge
CN111379737A (en) Mixed flow wind wheel, fan assembly, power system and fan
RU2564471C2 (en) Compressor for engine, particularly, aircraft turbojet equipped with air intake system
CN212225589U (en) Mixed flow wind wheel, fan assembly, power system and fan
RU2353818C1 (en) Vaned diffuser of centrifugal compressor
CN110608196B (en) Wedge-shaped diffuser with half-blade high and small blades
RU2261372C1 (en) Device for aerodynamic sealing of clearance between butt ends of axial-flow compressor rotor blades and turbine shell
JP2005030266A (en) Axial-flow turbine
RU155493U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE LOW PRESSURE ROTOR WHEEL BLADE
WO2020188197A3 (en) Secondary flow rectifier with integrated pipe
RU149734U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner