Изобретение относится к области турбокомпрессоростроения.The invention relates to the field of turbocompressor engineering.
Цель изобретения - снижение гидравлического сопротивления и повышения давления при выполнении диффузора со степенью расширения 2...8 и удлинением равным 0,15...3,0.The purpose of the invention is to reduce hydraulic resistance and increase pressure when performing a diffuser with a degree of expansion of 2 ... 8 and an extension of 0.15 ... 3.0.
На фиг.1 приведен диффузор с отбором газа из обоих камер через отверстия в наружной обечайке, продольный разрез; на фиг.2 - то же, с отбором газа из второй камеры через отверстия перегородки, продольный разрез.Figure 1 shows a diffuser with the selection of gas from both chambers through holes in the outer shell, a longitudinal section; figure 2 is the same, with the selection of gas from the second chamber through the holes of the septum, a longitudinal section.
Диффузор турбомашины содержит плоскую кольцевую стенку 1 с входным отверстием 2, примыкающую к ней наружную обечайку 3. закрепленные на последней две кольцевые перегородки 4 и 5, имеющие внутренние диаметры Di и D2, увеличивающиеся по ходу потока, и образующие со стенкой 1 и между собой первую и вторую вихревые камеры 6 и 7, и прикрепленную к второй перегородке 5 коническую обечайку 8. Камеры 6 и 7 снабжены отверстиями 9-11 для отбора газа. При этом отверстия 9 и 10 обоих камер 6 и 7 могут быть выполнены в наружной обечайке 3 или отверстия 9 первой камеры 6 выполняются в наружной обечайке 3, а отверстия 11 второй камеры 7 в перегородке 4.The turbomachine diffuser comprises a flat annular wall 1 with an inlet 2, an outer shell adjacent to it 3. two annular partitions 4 and 5 attached to the latter, having inner diameters Di and D2 that increase along the flow and form the first with the wall 1 and between each other and the second vortex chambers 6 and 7, and the conical shell 8 attached to the second partition 5. The chambers 6 and 7 are provided with openings 9-11 for gas extraction. The holes 9 and 10 of both chambers 6 and 7 can be made in the outer shell 3 or the holes 9 of the first chamber 6 are made in the outer shell 3, and the holes 11 of the second chamber 7 in the partition 4.
При работе диффузора лоток, поступающий через отверстия 2 в диффузор, не отрывается, как это имеет место за изолированным внезапным расширением, а, испытывая воздействие двух факторов - индукцировенного вихря в первой камере 6 и перепада давления между основным каналом и первой камерой 6, из которой через отверстия 9 осуществляется частичный отбор газа, растягивается* по радиусу диффузора, приобретая ускорение в радиальном направлении.During the operation of the diffuser, the tray entering through the openings 2 into the diffuser does not come off, as is the case behind the isolated sudden expansion, but under the influence of two factors - the induced vortex in the first chamber 6 and the pressure drop between the main channel and the first chamber 6, from which partial openings of gas are carried out through openings 9, are stretched * along the radius of the diffuser, acquiring acceleration in the radial direction.
Далее поток при прохождении в зоне камеры 7 дополнительно стимулируется к расширению под воздействием индукцированного вихря в камере 7 и силового воздей ствия в этой камере 7, увеличивающих радиальную составляющую скорости основного потока и снижающих сопротивление трения в его периферийном слое, что существенно увеличивает устойчивость потока и позволяет осуществлять эффективное расширение с небольшими потерями на остальном участке диффузора.Further, the flow during passage in the zone of chamber 7 is additionally stimulated to expand under the influence of the induced vortex in chamber 7 and the force acting in this chamber 7, which increase the radial component of the velocity of the main stream and reduce the friction resistance in its peripheral layer, which significantly increases the flow stability and allows carry out effective expansion with little loss in the rest of the diffuser.
Причем, так как поток, протекающий в зоне камеры 7, имеет более низкий уровень скоростей, чем в зоне камеры 6, то для соответствующего отклонения потока требуется меньшее воздействие на поток (меньшая радиальная составляющая скорости). Поэтому при отборе воздуха из обоих камер 6 и 7 через отверстия 9 и 10 наружной обечайки 3 расход газа через отверстия 10 составляет 25-66% от расхода через отверстия 9, а в случае отбора газа из камеры 7 через отверстия 11 в перегородке 4 расход через отверстия 11 составляет 20-40% от расхода через отверстие 9.Moreover, since the flow flowing in the area of the chamber 7 has a lower velocity level than in the area of the chamber 6, for the corresponding deviation of the flow less impact on the flow is required (lower radial velocity component). Therefore, when taking air from both chambers 6 and 7 through the openings 9 and 10 of the outer shell 3, the gas flow through the openings 10 is 25-66% of the flow through the openings 9, and in the case of gas from the chamber 7 through the openings 11 in the partition 4, the flow through hole 11 is 20-40% of the flow rate through hole 9.