SE452181B - Sett att forskjuta fordelningen av en areodynamisk belastning pa varje areofoil samt kompressionssektion i en axialstromningsrotationsmaskin for att utfora settet - Google Patents

Sett att forskjuta fordelningen av en areodynamisk belastning pa varje areofoil samt kompressionssektion i en axialstromningsrotationsmaskin for att utfora settet

Info

Publication number
SE452181B
SE452181B SE8101917A SE8101917A SE452181B SE 452181 B SE452181 B SE 452181B SE 8101917 A SE8101917 A SE 8101917A SE 8101917 A SE8101917 A SE 8101917A SE 452181 B SE452181 B SE 452181B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
wall
flow path
edge region
aerofoil
axis
Prior art date
Application number
SE8101917A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8101917L (sv
Inventor
T C Walsh
Original Assignee
United Technologies Corp
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 United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of SE8101917L publication Critical patent/SE8101917L/sv
Publication of SE452181B publication Critical patent/SE452181B/sv

Links

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
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541Specially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/141Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/142Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
    • F01D5/143Contour of the outer or inner working fluid flow path wall, i.e. shroud or hub contour
    • 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
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/028Layout of fluid flow through the stages
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Description

452 181 2 ökar, finns det en tendens hos strömningen att "separeras" från bladet och väggytorna. .
Separationen minskar verkningsgraden för rotorbladsystemet och kan i extrema fall resultera i ett fenomen känt som släppning ("surge"). Kompressor- släppning kännetecknas vanligtvis av ett fullständigt strömningsavbrott, eller strömningsreversering, genom kompressorsystemet, eller genom en plötslig minskning av motorns förmåga att hantera luftströmningen för en speciell driftrotationshastighet. Det senare kallas "hängd släppning". Motorn svarar vanligtvis inte korrekt på. en ökning av gaspädraget, när ett sådant tillstånd föreligger.
Följaktligen strävar vetenskapsmän och ingenjörer att förbättra släpp- ningsmarginalen och verkningsgraden hos ett rotorbladsystem genom att påverka fördelningen av aerodynamisk belastning tvärs över aerofoilen.
Ett primärt syfte med föreliggande uppfinning är att öka verknings- graden för en gruppering av rotorblad i en kompresslonssektion hos en gasturbinmotor. En ökning av släppningsmarginalen hos kompressionssektionen eftersträvas. Ett specifikt syfte är att förskjuta belastningsfördelningen tvärs de roterande bladens aerofoiler i spannriktningen.
Enligt föreliggande uppfinning förskjuts fördelningen av aerodynamisk belastning på en roterande aerofoil i en axialströmningsrotationsmaskin spannvis genom att strömningsbanans strömlinjer i kantområdena som angränsar till inner- och ytterväggarna bringas att följa en krökning i samma radialriktning med avseende pä motoraxeln.
Ett primärt särdrag hos föreliggande uppfinning är den ringformiga strömningsbanan i en kompressionssektion. Strömningsbanan har en innervägg och en yttervägg. En roterande aerofoil har ett kantomrâde som sträcker sig mellan väggarna. Ett annat särdrag är väggomrâdena där inner- och ytterväggarnas lutningar ändras med avseende på motoraxeln. l en utföringsform är dessa väggomràden anordnade mellan grupperingarna av roterande aerofoiler och grupperingarna av ej roterande aerofoiler och är förbundna med Stympat-koniska väggytor vid aerofoilernas rotpartier och cylindriska väggytor radiellt åtskilda med ett mellanrum från aerofoilernas spetsar.
En huvudsaklig fördel med föreliggande uppfinning är den ökning i effektivitet hos ett rotorbladsystem som resulterar av förskjutning av belast- ningsfördelningen i spannvis riktning. En ökning av släppningsmarginalen för kompressionssektionen resulterar av den spannvisa omfördelningen av lokali- serade belastningar. l en utföringsform erhålls en ytterligare ökning av effektiviteten i ett steg genom det snävare spelrum mellan roterande och icke roterande delar som möjliggörs av de cylindriska ytorna som ligger rnittför 452 181 3 spetsarna hos de roterande och icke roterande aerofoilerna jämfört med aerofoiler med spetsar radiellt åtskilda med ett mellanrum från en stympat konisk yta.
Det föregående och andra syften, särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning framgår bättre vid betraktande av den följande detaljerade beskriv- ningen av föredragna utföringsformer därav som diskuteras och illustreras i de bifogade ritningarna, där: _ Fig. 1 är en förenklad sidovy av en turbofläktmotor med ytterhöljet bortbrutet för att visa ett parti av rotor- och statoraggregaten i kompressor- sektionen; Fig. 2 är en förstorad vy av de i Fig. 1 visade rotor- och statoraggrega- ten; Fig. 3 är en sektionsvy motsvarande ett parti av vyn i Fig. 2 och visar en alternativ utföringsform, och Fig. 4 är en schematisk illustration av de i Fig. 2 visade rotor- och statoraggregaten.
En utföringsform av en turbofläktgasturbinmotor enligt uppfinningen illustreras i Fig. 1. Huvudsektionerna hos motorn innefattar en fläktkompres- sionssektion lO, en kärnkompressorsektion 12, en förbränningssektion ll: och en turbinsektion 16. Motorn har en axel A. Ett rotoraggregat 18 sträcker sig axiellt genom kompressorsektionen och turbinsektionen. Ett statoraggregat 20 omger rotoraggregatet. En ringformig strömningsbana 22 för drivmediegaser sträcker sig genom kompressorsektionen och avgränsas av partier av statoraggregatet och rotoraggregatet.
Som visas i Fig. 2 innefattar statoraggregatet 20 ett ytterhölje 24.
Ytterhöljet har en yttervägg 26, som omsluter den ringformiga strömningsbanan.
Rotoraggregatet 18 har en innervägg 28 anordnad på avstånd inåt från ytterväggen. lnnerväggen avgränsar den ringformiga strömningsbanan 22. Väggar med konstant lutning som begränsar den ringformiga strömningbanan visas med den streckade linjen F. Grupperingar av statorskovlar, representerade med en enstaka statorskovel 30 och en enstaka statorskovel 32, är fästa vid ytterväggen.
Skovlarna sträcker sig inåt till närhet med innerväggen. Grupperingarna av statorskovlar och grupperingarna av rotorblad, representerade av ett enstaka rotorblad 31+ och ett enstaka rotorblad 36, griper in mellan varandra. Gruppe- ringarna av rotorblad sträcker sig utåt till närhet med ytterväggen.
Varje rotorblad 36 har en aerofoil 38. Aerofoilen har ett basparti 40, en framkant 42, en bakkant 41+ och en spets 46. Varje aerofoil har en spannvis axel B, som sträcker sig utåt i väsentligen radiell riktning. Varje statorskovel 32 har ett basparti 48, en framkant 50, en bakkant 52 och en spets 54. 452 181 4 Fig. 3 är en alternativ utföringsform av Fig. 2 med en innervägg 56 bildad av element i rotoraggregatet och statoraggregatet. Varje statorskovel 58 har ett band 60. Bandet sträcker sig axiellt till närhet med rotoraggregatet och har en utätvänd yta 62. Rotoraggregatet har en utåtvänd yta 614. Dessa utàtvända ytor på rotoraggregatet och på statoraggregatet bildar tillsammans innerväggen 56, såsom visas med den punktstreckade linjen G. Den streckade linjen F illustrerar väggar med konstant lutning som begränsar den ringformiga ström- ningsbanan.
Fig. 4 är en schematisk illustration av ett parti av kompressorsektionen 12, som visar banorna för drivmediegaspartiklar som strömmar genom komp- ressorsektionen nära ytterväggen 26, innerväggen 28 och mitten av den ring- íormiga strömningsbanan 22. Dessa banor är vanligtvis kända som strömlinjer.
Strömlinjerna So angränsar till ytterväggen, strömlinjerna Sm ligger ungefär i mitten av strömningsbanan och strömlinjerna Si angränsar till innerväggen.
Med framkanten 42 hos varje aerofoil är ett framkantsområde 66 associerat. Med bakkanten #14 är ett bakkantsområde 68 associerat. I kantomrâdet vid ytterväggen har varje strömlinje So en första krökning som bildar en övergång mellan partikelbanan uppströms framkanten och nedströms framkanten och en andra krökning som bildar en övergång mellan partikelbanan uppströms bakkanten och nedströms bakkanten. I kantomrädet vid innerväggen har varje strömlinje Si en första krökning som bildar en övergång mellan partikelbanan uppströms framkanten och nedströms framkanten och en andra krökning som bildar en övergång mellan partikelbanan uppströms bakkanten och nedströms bakkanten. Banorna Si och So är funktioner av x mätt i ett plan som innehåller motorns axel A (x-axeln) och som skär en punkt på strömlinjen. Ett sådant plan är ett radialplan. y-Axeln, som är vinkelrät mot x-axeln, sträcker sig i spannriktningen och ligger i radialplanet. Varje strömllnje beskrivs med en ekvation av formen y=f(x). Krökningen vid punkten på strömlinjen rektangulära koordinater av formeln ges i dx i. wii” där d! och dzš är första resp. andra derivatan av y med avseende på x. x x Krökning = ID 452 181 s innerväggen 28 är anordnad på ett avstånd Rix från motoraxeln i varje axiellt läge x. l läget x har innerväggen en lutning R'ix med avseende på motoraxeln mätt i ett plan som skär ytterväggen och innehåller motoraxeln.
Ytterväggen 26 som omger och avgränsar strömningsbanan är anordnad på ett avstånd Rox från motoraxeln vid det axiella läget x och har en lutning R' ox med avseende på motoraxeln mätt i det plan som skär yttervägen och som innehåller motoraxeln.
I framkantsområdet 66 vid ytterväggen 26 har ytterväggen en yta med en innervinkel o ¿ , som är mindre än etthundraåttio grader (l80°). R ox och R' o x har en storlek Ro, och R' o, i ett första läge och en storlek Roz och R' 02 i ett andra läge. Det andra läget är nedströms det första läget, så att ytterväggen befinner sig längre bort från motoraxeln i det första läget än den gör i det andra läget, och lutningen i det första läget är inte lika med lutningen i det andra läget. Följaktligen är förhållandet R O, till R 02 större än ett (R ol/Roz) l,0), och R'°1 är skilt från R'O2 (R'°1 a! R' 02). Absolutvärdet av R' 01 är större än absolutvärdet av R'°2 (|R'°1|>|R'°2|). Som visas är lutningen R' 02 lika med noll.
I framkantsomrâdet 66 vid innerväggen 28 har innerväggen en yta med en innervinkel B 1, som är större än etthtmdraâttio grader (1800). Rix och R'ix har en storlek RH och En i ett första läge och en storlek Ru och R'i2 i ett andra läge. Det andra läget är nedströms det första läget, så att innerväggen befinner sig närmare motoraxeln i det första läget än den gör i det andra läget, och lutningen i det första läget är inte lika med lutningen i det andra läget.
Följaktligen är förhållandet Ru till Riz mindre än ett (Ru/Ru < 1,0) och WH är skilt från R'i2 (RH, i En). Absolutvärdet av R'il är mindre än absolutvärdet av R'i2 (IREII < Wizl). Som visas är lutningen R'n lika med noll (Nu = O).
I bakkantsomrádet 68 vid ytterväggen 26 har ytterväggens yta en innervinkel az, som är större än etthundraâttio grader (l80°). R ox och R'°x har en storlek R G3 och R' 03 i ett första läge och en storlek R 04 och R' ou i ett andra läge. Det andra läget är nedströms det första läget, så att ytterväggen befinner sig längre bort från motoraxeln i det första läget än ytterväggen gör i det andra läget, och lutningen i det första läget är inte lika med lutningen i det andra läget. Följaktligen är förhållandet R°3 till R o” större än ett (ROB/Rou > l,0) och R' 03 är skilt från R'°U (PJOB 1! R'o¿}). Absolutvärdet av R'°3 är mindre än absolutvärdet av R'°¿¿ UR' 0314 EUOÄJ). Som visas är lutningen N03 lika med noll. l bakkantsområdet 68 vid innerväggen 28 har innerväggens yta en innervinkel 82, som är mindre än etthundraàttio grader (l80°). Rix och R'ix har en storlek RB och R'i3 i ett första läge och en storlek RM och R'i¿¿ i ett andra läge. Det andra läget är nedströms det första läget, så att innerväggen befinner 'yšz 452 181 6 sig närmare motoraxeln i det första läget än den gör i det andra läget, och lutningen i det första läget är inte lika med lutningen i det andra läget.
Följaktligen är förhållandet RB till RW mindre än ett, dvs. (RB/Ria 4 1,0) och R'i3 är skilt från Pdw (Ria ¥ Raa). Absolutvärdet av R'i3 är större än absolutvärdet av Raa (lR'i3l'>lR'wl). Som visas är lutningen IUM lika med noll.
Nedströms rotorbladet 36 har innerväggen 28 intill skoveln 32 en cylindrisk yta som är vänd utåt. Ytan sträcker sig axiellt förbi Skovelns framkant 50 och bakkant 52. Rix och R'¿x i varje läge mitt för statorskoveln har ett konstant värde Rü och R'i5. I den visade utföringsformen är R'i5 lika med noll. Innerväggen uppströms skoveln och intill rotorbladet har en stympat konisk yta som sträcker sig mellan det andra läget i framkantsområdet (i2) och det första läget i bakkantsomràdet (i3). Förhållandet mellan Riz och RIB är mindre än ett (Ri2/Rí3<1,0), så att en strömningsbankontraktion på innerväggen sker längs den stympat koniska ytan vid basen #0 av rotorbladet. Ytterväggen uppströms skoveln och intill bladet har en cylindrisk yta som sträcker sig mellan det andra läget i framkantsområdet (02) och det_första läget i bakkantsomrâdet (03). Förhållandet mellan Roz och 1203 är lika med ett (Roz/Roa = 1,0). En cylindrisk yta vetter mot spetsarna av rotorbladgrupperingen och sträcker sig förbi framkanten 42 och bakkanten 44.
Vid drift av en gasturbinmotor strömmar drivmediegaserna genom motorn. Gaserna följer den ringformiga strömningsbanan 22. I kompressor- sektionen 12 samverkar rotoraggregatet 18 och statoraggregatet 20 så att drivmediegaserna komprimeras, vilket får gasernas temperatur och totaltryck att stiga. Tvärs grupperingen av rotorblad 36 åtföljs ökningen i totaltryck av en ökning i statiskt tryck. Ökningen i statiskt tryck förorsakar en aerodynamisk belastning tvärs över varje aeroíoil.
Konturen av ytterväggen 26 och konturen av innerväggen 28 påverkar denna aerodynamiska belastning. Som visas i Fig. ll följer strömlinjerna Si innerväggen. Strömlinjerna So följer ytterväggen. I framkantsområdet är krök- ningen hos strömlínjerna nära ytterväggen och innerväggen positiv, dvs. bort från motoraxeln. Krökningen har en konvex form med avseende på motoraxeln.
En statisk tryckgradient i spann- eller radialriktningen måste existera för att möjliggöra denna krökning av strömlinjerna. Det lokala statiska trycket för de konvexa strömlinjerna är högre vid innerväggen och lägre vid ytterväggen jämfört med det statiska medeltrycket i hela kantområdet. Dessutom ser man samma lokala effekt, när tryckgradienten för den konturerade strömningsbanan jämförs med tryd :bana som följer de strömlinjer längs väggarna som visas med de streckade linjerna F. Denna effekt på lokaliserat tryck anges i framkantsområdet med ett lO 452 181 7 P1US(+)-tecken vid innervâggen och ett minus(-)-tecken vid ytterväggen.
Belastningen tvärs aerofoilen P _ P0 , är direkt proportionell med och øv -i ytterst starkt en funktion av den statiska tryckökningen tvärs aerofoilen.
Eftersom den statiska tryckökningen är skillnaden mellan det statiska trycket vid en punkt uppströms framkanten och vid en punkt nedströms bakkanten, minskas belastningen vid aerofoilens rot och ökas vid aerofoilens spets. Belastningen har förskjutits spannvis till följd av konturerna hos strömningsbanan.
Förskjutningen i spannvis belastning förstärks av krökningen hos ytterväggen och innerväggen i bakkantsomrâdet. Strömlinjerna Si följer inner- väggen. Strömlinjerna So följer ytterväggen. l bakkantsomrâdet är krökningen hos strömlinjerna nära ytterväggen och innerväggen negativ, dvs. mot motorns axel. Krökningen har konkav form med avseende på motoraxeln. Denna krökning möjliggörs av en statisk tryckgradient i spannvis eller radiell riktning. Den lokala statiska tryckgradienten för de konkava strömlinjerna är lägre vid innerväggen och högre vid ytterväggen, jämfört med den genomsnittliga statiska tryck- gradienten i hela framkantsområdet eller med den lokala statiska tryck- gradienten vid innerväggen och vid ytterväggen av en strömningsbana som följer de strömlinjer längs väggarna som visas med de streckade linjerna F. Denna effekt pà lokaliserat tryck anges i bakkantsområdet med ett minus(-)-tecken vid innerväggen och ett plus(+)-tecken vid ytterväggen. Eftersom den statiska tryckökningen är skillnaden mellan det statiska trycket vid en punkt uppströms framkanten och en punkt nedströms bakkanten minskas belastningen ytterligare vid aerofoilens rot och ökas ytterligare vid aerofoilens spets. Detta har förstärkt förskjutningen av belastningen i spannvis riktning.
Som inses orsakar konturering av inner- och ytterväggarna i framkants- omrâdet eller konturering av inner- och ytterväggarna i bakkantsomrâdet på detta sätt en spannvis förskjutning av belastningsfördelningen. Dessutom orsakar omkastning av krökningen hos strömlinjerna från konvex till konkav i framkants- området eller från konkav till konvex i bakkantsomrádet en spannvis förskjutning i belastningsfördelningen i motsatt riktning till den ovan diskuterade spannvisa förskjutningen.
Appliceringen av de i Fig. li visade konturerna pà väggarna hos en strömningsbana vid ett system av roterande aerofoiler är till stor hjälp, Lex. där strömmande drivmediegaser tenderar att först separera vid aerofoilens bas.
Sådan separation återfinns ofta i nedströmsstegen hos kompressorn, eftersom den aerodynamiska belastningen vid basen av varje aerofoil är högre än den aerodynamiska medelbelastningen tvärs över aerofoilen eller den aerodynamiska belastningen tvärs över aerofoilens spets. Minskning av den aerodynamiska 452 181 8 belastningen vid basen av en sådan aerofoil orsakar att separation sker längre nedströms längs aerofoilen och, när sådan separation väl inträffar, minskar separationsgraden vid varje punkt längs aerofoilen. Minskning av separations- graden minskar den skadliga effekt som separation har på verkningsgraden. En ökning av verkningsgraden erhålls för rotorsteget jämfört med de konstruktioner där separationen inte behandlas. Dessutom möjliggör minskning av belastningeni ett sådant kritiskt läge att rotorsteget tolererar mer av en ökning i baktryck innan aerofoilen stoppar. En ökning i släppmargínalen för kompressionssektionen sker.
Vid den speciella konfiguration som visas âstadkommes en ytterligare fördel genom att man låter cylindriska ytor vara vända mot spetsarna av aerofoileni ett rotor-statorsteg och genom att anordna strömningsbanekontraktio- ner vid aerofoilernas bas. Denna konstruktion möjliggör snävt spelrum både mellan spetsarna av rotorns aerofoiler och den motstående cylindriska ytter~ väggen och mellan spetsarna av statorns aerofoiler och den motstående cylindriska innerväggen.
Som visas i Fig. 4 är Cr det radiella spelrummet vid montering mellan rotorspetsen och statorväggen och mellan statorspetsen och rotorväggen. I drift möjliggör det radiella spelet Cr att rotor-statorsteget upptar skillnader i radiell utvidgning mellan rotoraggregatet och statoraggregatet. Eftersom cylindriska ytor är vända mot aerofollernas spetsar påverkar skillnaderna i axíell värme- utvidgning, Ca, mellan rotoraggregatet och statoraggregatet inte omfattningen av radiellt spel Cr. För en ekvivalent ringformig strömningsbana med koniska väggar, såsom visas med den streckade linjen F, påverkar skillnaden i axíell värmeutvidgning Ca i högsta grad omfattningen av radiellt spel Cr. Det radiella spelrummet Cr mellan rotorspetsen och statorväggen ökas genom ett ytterligare radiellt spel ACr för att möjliggöra att rotorspetsen radiellt går fri frân statorväggen när rotorspetsen förflyttas närmare statorväggen på grund av variationer i axíell utvidgning. Följaktligen är det radiella spelrummet mellan rotorspetsen och den motstående väggen mindre för konstruktionen i Fig. ll jämfört med en konisk strömningsbana och en åtföljande ökning av verknings- graden erhålls. Även om uppfinningen visats och beskrivits med avseende på en föredragen utföringsform därav är det självklart för fackmannen på området att olika förändringar och utelämnanden vad gäller formen och detaljer därav kan göras utan att man avviker från uppfinningens grundtanke och omfattning. nyyfyqic-.n v. -...... .

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 9 PATENTKRAV 452 181
1. Sätt att förskjuta fördelningen av aerodynamisk belastning på varje aerofoil (38) i en uppsättning roterande aerofoiler i en kompressionssektion hos en axialströmningsrotationsmaskin av den typ som har en ringformig ström- ningsbana (22) med en inre strömningsbanegräns (28) och en yttre strömnings- banegräns (26) för drivmediegaser, vilka är anordnade kring en motoraxel (A), varvid varje aerofoil (38) har ett framkantsområde (66) och ett bakkantsområde kännetecknar avstegenatt: konturera den yttre strömningsbanegränsen (26) för att få strömlinjerna (So) i strömningsbanan (22) i ett första kantomrâde (66) för aerofoilen (38) intill den yttre strömningsbanegränsen (26) att följa en krökning med positivt matematiskt tecken i radiairiktningen bort från motorns axel, konturera den inre strömningsbanegränsen (28) för att få strömiinjerna (Si) i strömningsbanan (22) i aerofoilens (38) första kantomràde (66) intill den inre strömningsbanegränsen (28) att följa en krökning med positivt matematiskt tecken i radialriktningen, som är detsamma som nämnda positiva matematiska ted konturera den yttre strömningsbanegränsen (26) för att få strömlinjerna (S o) i strömningsbanan (22) i ett andra kantomrâde (68) för aerofoilen (38) intill den yttre strömningsbanegränsen (26) att följa en krökning med negativt matematiskt tecken i radialriktningen mot motorns axel (A), och konturera den inre strömningsbanegränsen (28) för att få strömlinjerna (Si) i strömningsbanan (22) i aerofoilens (38) andra kantområde (68) intill den inre strömningsbanegränsen (28) att följa en krökning med negativt matematiskt tecken i radialriktningen, som är detsamma som nämnda matematiska tecken i det andra kantomrâdet (68) intill den yttre strömningsbanegränsen (26).
2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av stegen att konturera den yttre och inre strömnings- banegränsen (26, 28) för att få strömlinjerna (So, Si) i framkantsomràdet (66) att följa en krökning med positivt matematiskt tecken och fâ strömlinjerna (So, Si) i bakkantsområdet (68) att följa en krökning med negativt matematiskt tecken.
3. Sätt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att steget att konturera den yttre strömningsbane- gränsen (26) innefattar steget att bilda en cylindrisk yta, som är vänd mot spetsarna hos en uppsättning rotoraerofoiier (38) och att utforma den inre strömningsbanegränsen (28) så att den har strömningsbanekontraktioner vid åiï! 10 15 20 25 30 35 452 181 10 aerofoilernæ (38) bas. lt. Kompressionssektion i en axialströmningsrotationsmaskin för att utföra sättet enligt patentkravet l, och av den typ som har en ringformig strömnings- bana (22) för drivmediegaser anordnade kring en motoraxel (A) och minst en uppsättning rotorblad (36), som strädcer sig utåt från innerväggen (28) till närheten av ytterväggen (26) och innefattande ett flertal aerofoiler (38), som var och en har en spannvis axel (B), ett första kantområde (66) som sträcker sig spannvis och ett andra kantområde (68) som sträcker sig spannvis, k ä n n e t e c k n a d av att ytterväggen (26) som omger den ringformiga strömningsbanan (22) i ett första (66) av kantområdena (66, 68) har en första geometrisk kontur för att få strömlinjerna (So) i strömningsbanan (22) intill ytterväggen (26) att ha en krökning i radialriktningen med ett första, positivt matematiskt tecken med avseende på motorns axel (A), och i ett andra (68) av kantområdena (66, 68) har en andra geometrisk kontur anordnad på axiellt avstånd från den första konturen hos ytterväggen (26) för att få strömlinjerna
4. (So) i strömningsbanan (22) intill ytterväggen (26) att ha en krökning i radial- riktningen med ett andra, negativt matematiskt tecken med avseende på motorns axel (A), och att innerväggen (28), som är anordnad på avstånd inåt från ytterväggen (26) och avgränsar strömningsbanan (22), i det första kantområdet (66) har en första geometrisk kontur för att få strömlinjerna (Si) i strömningsbanan (22) intill innerväggen (28) att ha en krökning i radialriktningen med nämnda första matematiska tecken med avseende på motorns axel (A) och i det andra kant- området (68) har en andra geometrisk kontur anordnad på axiellt avstånd från den första konturen hos innerväggen (28) för att få strömlinjerna (Si) i ström- ningsbanan (22) intill innerväggen (28) att ha en krökning i radialriktningen med nämnda andra matematiska tecken med avseende på motorns axel (A).
5. Kompressionssektion enligt patentkravet 1:, k ä n n e t e c k n a d av att aerofoilen (38) hos varje blad (36) har en framkant (42) och en bakkant (414) och att det första kantomrädet (66) ligger i bladets framkantsområde och det andra kantomrâdet (68) ligger i bladets bakkantsom- råde.
6. Kompressionssektion enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att ytterväggen (26) har en yta med en innervinkel (o: 1), som är mindre än etthundraåttio grader (l80°) i det första kantområdet (66) och en innervinkel (az) som är större än etthundraâttio grader (l80°) i det andra kantomrâdet (68), och varvid innerväggen (26) har en yta med en innervinkel (ß I), 10 15 20 25 30 35 452 181 ll som är större än etthundraåttio grader (1800) i det första kantområdet (66) och en innervinkel (BZ), som är mindre än etthundraåttio grader (1800), i det andra kantområdet (68).
7. Kompressionssektion enligt något av patentkraven 4 till 6, k ä n n e t e c k n a d av att ytterväggen (26) är anordnad på. ett avstånd Rox från motorns axel (A) och har en lutning R' ox med avseende pà motorns axel (A) mätt i ett plan som innehåller motorns axel (A) och som skär ytterväggen (26), och innerväggen (28) är anordnad på ett avstånd Rix frân motorns axel (A) och har en lutning REX med avseende på motorns axel (A) mätt i ett plan som innehåller motorns axel (A) och som skär innerväggen (26), att R ox och R'ox har en storlek ROI och R'°l vid ett första läge i det första kantomrâdet (66) och en storlek R 02 och R' 02 vid ett andra läge i det första kantornrådet (66), varvid det andra läget befinner sig nedströms det första läget, så att R'°l är skilt från R' 02 (R'ol i E02), och förhållandet Ro! till R 02 är större än ett (Rol/Roz > 1,0) och absolutvärdet för R'°1 är större än absolutvärdet för R'°2 (lR'°1|> |R'°2|), att Rix och REX har en storlek Ru och R'n vid ett första läge i det första kantomrâdet (66) och en storlek Riz och R'i2 vid ett andra läge i det första kantomrädet (66), varvid det andra läget befinner sig nedströms det första läget, så att R'¿l är skilt från R'i2 (R'u q! R'i2), förhållandet Ru till Riz är mindre än ett (Ru/RQ 4 1,0) och absolutvärdet för R'u är mindre än absolutvärdet för R'¿_2 (lR'¿1| < Räzl), att R ox och R' ox har en storlek R 03 och R' 03 vid ett första läge i det andra kantområdet (68) och en storlek R ou och R'°¿ vid ett andra läge i det andra kantområdet (68), varvid det andra läget befinner sig nedströms det första läget, så att R'°3 är skilt från R'o¿¿ (R'°3 i R' on), och förhållandet Raa till Ron är större än ett (R O3IRO4> l,0) och absolutvärdet för 12303 är mindre än absolutvärdet för R'°¿ (|R'°3l 4 |R'°¿¿l), och att Rix och R'ix har en storlek RU och R'¿3 vid ett första läge i det andra kantområdet (68) och en storlek RM och Raa vid ett andra läge i det andra kantområdet (68), varvid det andra läget befinner sig nedströms det första läget, så att R'i3 är skilt från R'i4 (9813 1! Räu), förhållandet RB till RM är mindre än ett (RH/RM < 1,0) och absolutvär- det för WB är större än absolutvärdet för 1234 ([R'i3l > IRHQI).
8. Kompressionssektion enligt patentkravet 7, innefattande en uppsättning statorskovlar (32), som sträcker sig inåt från ytterväggen (26) till i närheten av innerväggen (28), varvid varje skovel (32) har en aerofoil, k ä n n e t e c k n a d av att Rix och R'ix har en storlek RU och R'i5 vid varje läge på innerväggen (28) som vetter mot en spets (54) hos en aerofoil i uppsättningen av statorskovlar (32) och RKS är lika med noll (Raj = O), så att en cylindrisk yta vetter mot spetsarna (54) hos uppsättningenav statorskovlar (32), 10 4 5 2 1 8 'I i 12 att en cylindrisk yta på ytterväggen (26) sträcker sig mellan det andra läget i' det första kantomrâdet (66) med R' 02 = 0 och det första läget i det andra kantomràdet (68) med R'°3 = 0, så att en cylindrisk yta vetter mot spetsarna (#6) i uppsättningen av rotorblad (36), och att en stympat konisk yta på innerväggen (28) sträcker sig mellan det andra läget i det första kantomrâdet (66), som har R'¿2 skilt från noll (R'¿2 ¥ O), och det första läget i det andra kantomrâdet (68), som har R'i3 skilt från noll (R'i3 a! O), så att en strömningsbanekontraktion sker vid innerväggen (28).
9. Kompressionssektion enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d av att uppsättningen av statorskovlar (32) befinner sig i ett läge uppströms uppsättningen av rotorblad (36), så att Ris är mindre än Riz (R¿5< Riz) Och Ris är mindre än eller lika med RU (Rij á Ri 1).
10. Kompressionssektion enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d av att innerväggen (28) roterar kring motorns (A) axel.
SE8101917A 1980-04-28 1981-03-25 Sett att forskjuta fordelningen av en areodynamisk belastning pa varje areofoil samt kompressionssektion i en axialstromningsrotationsmaskin for att utfora settet SE452181B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/144,714 US4371311A (en) 1980-04-28 1980-04-28 Compression section for an axial flow rotary machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8101917L SE8101917L (sv) 1981-10-29
SE452181B true SE452181B (sv) 1987-11-16

Family

ID=22509804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8101917A SE452181B (sv) 1980-04-28 1981-03-25 Sett att forskjuta fordelningen av en areodynamisk belastning pa varje areofoil samt kompressionssektion i en axialstromningsrotationsmaskin for att utfora settet

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4371311A (sv)
JP (1) JPS56167899A (sv)
CA (1) CA1157779A (sv)
DE (1) DE3112008A1 (sv)
FR (1) FR2481379B1 (sv)
GB (1) GB2075130B (sv)
IL (1) IL62345A (sv)
SE (1) SE452181B (sv)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA8234B (en) * 1981-01-05 1982-11-24 Alsthom Atlantique A turbine stage
JPS5897569A (ja) * 1981-12-01 1983-06-10 Mitsuwa Seiki Co Ltd 運転台持上装置
JPS5897570A (ja) * 1981-12-10 1983-06-10 Mitsuwa Seiki Co Ltd 運転台持上装置
JPS5929368U (ja) * 1982-08-19 1984-02-23 三輪精機株式会社 運転台持上装置
US5088892A (en) * 1990-02-07 1992-02-18 United Technologies Corporation Bowed airfoil for the compression section of a rotary machine
US5447413A (en) * 1992-03-31 1995-09-05 Dresser-Rand Company Stator endwall for an elastic-fluid turbine
US5397215A (en) * 1993-06-14 1995-03-14 United Technologies Corporation Flow directing assembly for the compression section of a rotary machine
EP0799973B1 (de) * 1996-04-01 2002-07-03 Alstom Wandkontur für eine axiale Strömungsmaschine
US6341938B1 (en) * 2000-03-10 2002-01-29 General Electric Company Methods and apparatus for minimizing thermal gradients within turbine shrouds
US6892931B2 (en) * 2002-12-27 2005-05-17 General Electric Company Methods for replacing portions of turbine shroud supports
US7094029B2 (en) * 2003-05-06 2006-08-22 General Electric Company Methods and apparatus for controlling gas turbine engine rotor tip clearances
EP1557536A1 (de) * 2004-01-22 2005-07-27 Siemens Aktiengesellschaft Strömungsmaschine mit einem axial verschiebbaren Rotor
US9267504B2 (en) 2010-08-30 2016-02-23 Hicor Technologies, Inc. Compressor with liquid injection cooling
US8794941B2 (en) 2010-08-30 2014-08-05 Oscomp Systems Inc. Compressor with liquid injection cooling
US9109608B2 (en) * 2011-12-15 2015-08-18 Siemens Energy, Inc. Compressor airfoil tip clearance optimization system
US9267386B2 (en) 2012-06-29 2016-02-23 United Technologies Corporation Fairing assembly
US10344601B2 (en) 2012-08-17 2019-07-09 United Technologies Corporation Contoured flowpath surface
US9879540B2 (en) 2013-03-12 2018-01-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Compressor stator with contoured endwall
EP2803822B1 (fr) * 2013-05-13 2019-12-04 Safran Aero Boosters SA Système de prélèvement d'air de turbomachine axiale
CN106574505B (zh) 2014-08-29 2018-06-19 西门子公司 用于燃气涡轮发动机的受控会聚压缩机流动路径
EP3023585B1 (en) 2014-11-21 2017-05-31 General Electric Technology GmbH Turbine arrangement
JP7273363B2 (ja) * 2019-04-22 2023-05-15 株式会社Ihi 軸流圧縮機

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE579989C (de) * 1933-07-04 Karl Roeder Dr Ing Kopfringlose Beschaufelung fuer axialbeaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen
DE338916C (de) * 1917-09-25 1921-10-05 Karl Roeder Dr Abstands- oder Zwischenstuecke fuer mehrstufige Turbinen
US2392673A (en) * 1943-08-27 1946-01-08 Gen Electric Elastic fluid turbine
US2435236A (en) * 1943-11-23 1948-02-03 Westinghouse Electric Corp Superacoustic compressor
DE809842C (de) * 1948-10-19 1951-08-02 Hermann Oestrich Dr Ing Axialverdichter
US2672279A (en) * 1950-08-03 1954-03-16 United Aircraft Corp End bell construction
US2726806A (en) * 1950-12-02 1955-12-13 A V Roe Canada Ltd Axial compressor
GB706563A (en) * 1951-04-18 1954-03-31 Bristol Aeroplane Co Ltd Improvements in or relating to rotors for axial flow compressors or turbines
GB753561A (en) * 1951-05-25 1956-07-25 Vladimir Henry Pavlecka Axial flow dynamic compressors, and gas turbine power plants utilising such compressors
US2801071A (en) * 1952-01-31 1957-07-30 Westinghouse Electric Corp Bladed rotor construction
US2991929A (en) * 1955-05-12 1961-07-11 Stalker Corp Supersonic compressors
US2974858A (en) * 1955-12-29 1961-03-14 Thompson Ramo Wooldridge Inc High pressure ratio axial flow supersonic compressor
US2955747A (en) * 1956-06-11 1960-10-11 Snecma Supersonic axial compressors
GB1080015A (en) * 1963-11-13 1967-08-23 English Electric Co Ltd Steam turbines
US4011028A (en) * 1975-10-16 1977-03-08 Anatoly Nikolaevich Borsuk Axial-flow transsonic compressor

Also Published As

Publication number Publication date
IL62345A0 (en) 1981-05-20
CA1157779A (en) 1983-11-29
DE3112008A1 (de) 1982-01-14
SE8101917L (sv) 1981-10-29
DE3112008C2 (sv) 1990-12-20
JPH0222239B2 (sv) 1990-05-17
GB2075130B (en) 1983-10-19
JPS56167899A (en) 1981-12-23
IL62345A (en) 1985-05-31
FR2481379B1 (fr) 1987-04-10
GB2075130A (en) 1981-11-11
US4371311A (en) 1983-02-01
FR2481379A1 (fr) 1981-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE452181B (sv) Sett att forskjuta fordelningen av en areodynamisk belastning pa varje areofoil samt kompressionssektion i en axialstromningsrotationsmaskin for att utfora settet
US4451205A (en) Rotor blade assembly
US4239452A (en) Blade tip shroud for a compression stage of a gas turbine engine
US4326835A (en) Blade platform seal for ceramic/metal rotor assembly
US8262340B2 (en) Turbomachine exerting dynamic influence on the flow
US4580946A (en) Fan blade platform seal
US2920864A (en) Secondary flow reducer
US3262635A (en) Turbomachine sealing means
US4645417A (en) Compressor casing recess
US5154581A (en) Shroud band for a rotor wheel having integral rotor blades
JP3640396B2 (ja) 分断された周方向溝付きステータ構造体
JPS6365811B2 (sv)
US9951635B2 (en) Group of blade rows
US4606699A (en) Compressor casing recess
US9638040B2 (en) Blade of a row of rotor blades or stator blades for use in a turbomachine
JPS63212704A (ja) ターボ流体機械のエーロフォイル
EP0266298B1 (en) Reduced loss swept supersonic fan blade
US4615659A (en) Offset centrifugal compressor
US3002675A (en) Blade elements for turbo machines
JPH11311130A (ja) ジェットエンジンのブースタ構造
US2914241A (en) Means for adjusting the flow characteristics of fluid flow machines
US4460309A (en) Compression section for an axial flow rotary machine
WO2010002294A1 (en) A vane for a gas turbine component, a gas turbine component and a gas turbine engine
US10914180B2 (en) Shroud segment for disposition on a blade of a turbomachine, and blade
US8118555B2 (en) Fluid-flow machine and rotor blade thereof

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8101917-6

Effective date: 19890425

Format of ref document f/p: F