SU1538086A1 - Устройство дл газодинамического исследовани кольцевых рабочих решеток центростремительных малоразмерных турбин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к турбостроению и может быть использовано при газодинамических исследовани х кольцевых рабочих решеток центростремительных турбин. Устройство имеет корпус 2 с патрубками 3, 4 подвода и отвода рабочего тела, лопатки 14 направл ющего аппарата, вал 11 с сопловой решеткой 12 и балансирно установленный вал 15 исследуемой рабочей решетки 13 с измерителем 16 крут щего момента. На одном валу 11 с сопловой решеткой 12 расположены турбина 17 с разгонным и тормозным лопаточными венцами 18, 19 и центробежный насос 22, вход и выход которого соединены каналом 23, в котором размещены дросселирующие лопатки 24. Ось лопаток 24 смещена относительно центра их давлени  в сторону выходных кромок и соединена с осью лопаток 14. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

23, в котором размерены дросселирующие лопатки 24. Ось лопаток 24 смещена относительно центра их

давлени  в сторону выходных кромок и соединена с осью лопаток 14. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относитс  к турбостроению и может использоватьс  дл  газодинамических исследований кольцевых рабочих решеток центростреми- т льных турбин.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона исследуемых нестацио- норных режимов.

На фиг. 1 изображена конструктивна  схема устройства; на фиг. 2 - рфзрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Основанием устройства служит плита 1. На ней установлен корпус 2 устройства с патрубками подвода 3 и отвода 4 рабе tero тела. В корпусе 2 расположен промежуточный корпус 5 с окнами 6 подвода рабочего тела. К корпусу 2 подстыкован корпус 7, а мфжду корпусами 5 и 7 размещен дополнительный корпус 8.

В корпусах 5 и 7 на подшипниковых опорах 9 и 10 установлен вал 11 вращающейс  сопловой решетки 12. Послед- н|   размещена между исследуемой рабочей решеткой 13 и лопатками 14 направл ющего аппарата. Исследуема  рабоча  решетка 13 смонтирована на ба- лансирно установленном валу 15 с измерителем 16 крут щего момента.

На одном валу 11 с сопловой решет- кой 12 в корпусе 7 консольно установлена турбина 17 с разгонным и тормоз- йым лопаточными венцами 18 и 19 соответственно . В каждой из подвод щих к приводной турбине магистралей уста- новлены регулирующие вентили 20 и 21 В корпусе 8 также на валу 11 смонтирован центробежный насос 22, выход которого соединен каналом 23 с его входом. В канале 23 установлены дрос- селирующие лопатки 24. Эти лопатки 24, а также пластины 25 св заны между собой тросом 26. Пластины 25 расположены в изолированном от магистрали насоса специальном пазу.

Дросселирующие лопатки 24 и пластины 25 соединены ос ми 27 с ос ми 28 лопаток 14 направл ющего, аппарата Кроме того, одна из дросселирующих

0

0

5

0

5

40 45 д

35

55

лопаток 24 шейкой 29 св зана с пластиной 30. Ось 27 смещена относительно центра давлени  лопатки 24 в сторону выходной кромки. В пластину 30 упираетс  пружина 31, усилие поджа- ти  которой регулируетс  винтом 32. Замкнута  магистраль центробежного насоса заполнена рабочей жидкостью.

Устройство работает следующим образом .

Рабочее тело подводитс  к патрубку 3 через окна 6 промежуточного корпуса 5 к лопаткам 14 направл ющего аппарата. Лопатками 14 поток направл етс  под заданным углом атаки на вход сопловой решетки 12. Вращение сопловой решетки 12 осуществл етс  как вследствие воздействи  реактивной силы, возникающей на лопатках этой решетки, так и благодар  приводу турбины 17. С помощью последней осуществл етс  регулирование частоты вращени  сопловой решетки. Если рабочее тело подаетс  через вентиль 21 на разгонный лопаточный венец 18, то частота вращени  сопловой решетки 12 увеличиваетс , а если рабочее тело направл етс  через вентиль 20 на тормозной лопаточный венец 19, частота вращени  уменьшаетс . Таким образом, в устройстве осуществл етс  регулирование нестационарности потока на входе в рабочую решетку. Вместе с тем в соответствии с изменением частоты вращени  сопловой решетки 12 измен етс  и частота вращени  центробежного насоса 22, т.е. приводна  турбина одновременно регулирует и частоту вращени  насоса 22.

Обеспечение на входе в сопловую решетку потребного значени  угла атаки или реализаци  некоторой закономерности его изменени  в зависимости от частоты вращени  осуществл етс  следующим образом. Например, необходимо обеспечить посто нное значение угла (i 0) при изменении- частоты вращени . Пусть при некоторой минимальной частоте вращени ,, соответствующей нижней границе исследуемого

по п диапазона, угол атаки установ- лен равным нулю. При увеличении час-- тоты вращени  сопловой решетки 12 дл  поддержани  необходимо уменьшить угол установки лопаток 14. С увеличением частоты вращени  сопловой решетки увеличиваетс  частота вращени  центробежного насоса 22, что приводит к увеличению напора и давлени  рабочей жидкости на выходе из насоса 22 и входе в дросселирующие лопатки 24. Последнее обуславливает увеличение гидродинамической силы, действующей на лопатки 24, и их поворот вследствие того, что ось 27 смещена относительно центра давлени  в сторону выходных кромок. Поворот осуществл етс  до тех пор, пока гидродинамическое усилие на лопатки со стороны рабочей жидкости не уравновеситс  усилием сжати  пружины 31, отрегулированной винтом 32 на поддержание 1 0. Поворот дроссельных лопаток 24 вызывает поворот лопаток 14 на меньший угол установки , а это и необходимо при увеличении п. i

Если требуетс  при изменении п поддерживать посто нным иное значение угла 1 или же реализовать некоторую закономерность 1 f(n), то следует либо изменить поджатие пружины регулировочным винтом 32, либо за16

38086

- 10

15

менить дросселирующие лопатки 24 лопатками другой формы.

Claims (2)

1.Устройство дл  газодинамического исследовани  кольцевых рабочих решеток центростремительных малоразмерных турбин, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода рабочего тела, размещенные в корпусе направл ющий аппарат с поворотными лопатками , вал с сопловой решеткой и балан- сир(но установленный вал дл  креплени  испытываемой решетки, соединенный с измерителем крут щего момента, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона исследуе2Q мых нестационарных режимов, оно снаб- - жено центробежным насосом ч турбиной с разгонными и тормозными лопаточными венцами, причем насос и турбина установлены на валу с сопловой решеткой , а выход насоса соединен каналом с его входом.

2.Устройство по п.отличающеес  тем, что в канале размещены дросселирующие лопатки и лопатки направл ющего аппарата, причем оси дросселирующих лопаток смещены относительно центра давлени  в сторону выходных кромок и кинематически св заны с осью лопаток направл ющего аппарата.

25

30

К

Центр давлени 

Фие. Ъ

ФиеЛ

26

г

27

30