SU1687802A1

SU1687802A1 - Направл ющий аппарат турбины

Info

Publication number: SU1687802A1
Application number: SU894720833A
Authority: SU
Inventors: Алексей Михайлович Топунов; Алексей Викторович Косарев; Николай Георгиевич Родионов
Original assignee: Ленинградский Кораблестроительный Институт
Priority date: 1989-07-17
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1991-10-30

Abstract

Изобретение относитс к турбостроению и может быть использовано при проектировании или реконструкции направл ющих аппаратов турбин. С целью повышени экономичности выходные кромки лопаток направл ющего аппарата, имеющих закрутку, наклон в тангенциальном направлении и в меридиональной плоскости, выполнены согласно математической зависимости, полученной из услови максимума расхода рабочей среды, при котором частицы потока, вытекающие из направл ющего аппарата. перемещаютс в плоскост х, нормальных к образующим лопаток. 3 ил.

Description

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при проектировании или реконструкции направляющих аппаратов турбин.

Цель изобретения - повышение экономичности.

На фиг.1 представлен направляющий аппарат турбины, меридиональное сечение; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2 (лопатка направляющего аппарата в месте пересечения выходной кромки с периферийной ограничивающей поверхностью плоскостью, нормальной к этой кромке).

Направляющий аппарат содержит закрученные криволинейные лопатки 1, выходные кромки 2 которых имеют наклон в меридиональной плоскости и в тангенциальном направлении. Угол наклона выходных кромок 2 в меридиональной плоскости к радиальному направлению равен ε. Меридиональный угол наклона периферийной ограничивающей поверхности 3 к оси 4 турбины в точке 5 ее пересечения с выходной кромкой 2 равен θπ. Корневой и периферийный радиусы выходной кромки 2 соответственно равны г_к и г_п. Периферийный геометрический угол выхода профиля лопатки 1 в сечении, нормальном выходной кромке 2, равен Ог.н.п. Для каждой лопатки 1 угловая координата текущей точки 6 выходной кромки 2, находящейся на радиусе г, равняется ω и определяется из уравнения tg Ог.н.п. (tgs tg (?n)j

- x (tg - tge) cos ε x +2

- 1 + .br^x x + 1 x +2

(c - tge). x

).(1)

где ω - угловая координата текущей точки выходной кромки, за положительное направление которой принято направление вращения рабочего колеса:

сгг.н.п - периферийный геометрический угол выхода профиля лопатки в сечении, нормальном выходной кромке;

ε - угол наклона выходной кромки в меридиональной плоскости к радиальному направлению, принятый отрицательным при наклоне кромки в сторону рабочего колеса;

- меридиональный угол наклона периферийной ограничивающей поверхности к оси турбины в точке ее пересечения с выходной кромкой, принятый положительным при удалении этой поверхности от оси турбины в направлении рабочего колеса;

г - текущий радиус точки выходной кромки;

г_к - корневой радиус выходной кромки; г_п - периферийный радиус выходной кромки;

х - показатель закона закрутки лопатки; а,Ь,с - постоянные коэффициенты, определяемые в зависимости от закона распределения меридиональных поточных углов вдоль выходной кромки.

Изменение по высоте лопатки 1 выходного угла профиля лопатки определяется законом'закрутки лопатки, который описывается выражением tgrz = tg о* θξ-1 =tgo<i , (2) где 6¾ и «π - соответственно выходные углы профиля лопатки на корневом г_к и периферийном Гп радиусах выходной кромки 2;

х - показатель закона закрутки лопатки 1,

Изменение по высоте лопатки 1 меридионального поточного угла Θ (угла между направлением выхода потока и осью 4 турбины в меридиональной плоскости в текущей точке 6 выходной кромки 2) описывается полиномом вида tg 0= ar² + Ьг т с, (3) где э,Ь,с -- постоянные коэффициенты, зависящие от характера изменения угла θ=- f|r).

Направляющий аппарат работает следующим образом.

Поток рабочей среды проходит лопатки 1 и поступает на рабочее колесо.

При выполнении выходных кромок лопаток в соответствии с. уравнением (1) при заданных значениях гр.н.п . ε. J·. г_к обеспечивается максимальный расход рабочей среды на выходе из направляющего аппарата и оптимальное распределение параметров потока по высоте проточной части за направляющим аппаратом, соответствие уг5 лов наклона линий тока заданной форме меридионального сечения, проточной части, согласование углов наклона линий тока и углов наклона торцовых ограничивающих поверхностей, что приводит к оптимально10 му натеканию потока на рабочее колесо и оптимальному характеру течения рабочей среды около торцовых ограничивающих поверхностей.

Claims

15 Формула изобретения

Направляющий аппарат турбины, установленный перед рабочим колесом и содержащий закрученные криволинейные лопатки, имеющие наклон в тангенциаль20 ном направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, лопатки имеют дополнительный наклон в меридиональной плоскости, а выходная кромка каждой лопатки выполнена формой, 25 описываемой в цилиндрической системе координат уравнением где ω - угловая координата текущей точки 40 выходной кромки, за положительное направление которой принято направление вращения рабочего колеса;

<А.н.п - периферийный геометрический угол выхода профиля лопатки в сечении, 45 нормальном выходной кромке;

Е- угол наклона выходной кромки в меридиональной плоскости к радиальному направлению, принятый отрицательным при наклоне кромки в сторону рабочего 50 колеса;

- меридиональный угол наклона периферийной ограничивающей поверхности к оси турбины в точке ее пересечения с выходной кромкой, принятый положи55 тельным при удалении этой поверхности от оси турбины в сторону рабочего колеса:

г - текущий радиус точки выходной кромки;

Гк - корневой радиус выходной кромки;

Гп - периферийный радиус выходной кромки;

а,Ь,с - постоянные коэффициенты, определяемые в зависимости от закона рас-

Редактор 3. Хода ко ва Составитель В. Кириллов Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Заказ 3687 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101