SU1703830A1 - Рабочее колесо центробежной турбомашины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к компрессоро- строению. Изобретение позвол ет повысить КПД за счет вдува газа в поток, обтекающий заднюю поверхность лопаток 3 через отверсти  4. выполненные в средней части каждой лопатки 3. Отверсти  4 вблизи несущего диска 1 наклонены к несущему диску 1, а отверсти  4 вблизи покрывного диска 2 наклонены к покрывному диску 2. 3 ил.

Description

А-Л Мосштобг:1

-W Направление Вращени 

СЛ

С

Фиг.З

vi

О OJ 00

со

о

Изобретение относитс  к области комп- рессоростроени , а именно к рабочим колесам центробежных компрессоров.

Известно рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее несущий и покрывной диски и расположенные между ними лопатки, образующие межлопаточные каналы.

Недостатком известного рабочего колеса  вл етс  низкий КПД, обусловленный гидравлическими потер ми при отрыве потока на задней поверхности лопаток при неблагопри тном распределении скоростей потока по длине межлопаточных каналов и гидравлическими потер ми в выходной части рабочего колеса и на входе в лопаточный диффузор, обусловленными вли нием низкоэнергетического следа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  рабочее колесо, во входной части которого в лопатках выполнены сквозные отверсти  дл  вдува газа в поток, обтекающий заднюю поверхность лопаток.

Недостатком известного рабочего колеса  вл етс  низкий КПД, обусловленный гидравлическими потер ми в низкоэнергетическом следе на задней поверхности лопаток в выходной части рабочего колеса.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что в средней части лопаток рабочего колеса выполнены отверсти , соедин ющие смежные межлопаточные каналы, причем вблизи несущего диска оси отверстий имеют наклон в сторону несущего диска, а вблизи покрывного диска - наклон в сторону покрывного диска.

Известно, что при неблагопри тном распределении скоростей потока по длине межлопаточных каналов на задней поверхности лопаток происходит срыв потока. Кроме того, под действием разности давлений газа на передней и задней поверхност х лопаток возникают вторичные течени  в направлении от задней поверхности лопаток к передней поверхности следующей лопатки, а от передней поверхности лопаток по поверхност м несущего и покрывного дисков к задней поверхности лопатки. В результате вторичных течений уменьшаетс  напор в рабочем колесе, а на задней поверхности лопаток в выходной части межлопаточных каналов образуетс  область низкознерге- тического следа. След распростран етс  за пределы рабочего колеса и достигает лопаток диффузора, что сопровождаетс  гидравлическими потер ми на выходе из

рабочего колеса и на входе в лопаточный диффузор. Выполнение отверстий во входной части рабочего колеса не обеспечивает предотвращение образовани  области низкоэнергетического следа, в виду того, что оси отверстий в лопатках рабочего колеса выполнены без наклона и вторичные течени  в межлопаточных каналах не подавл ютс . Кроме того, разность давлений газа на

передней и задней поверхност х лопаток во входной части межлопаточных каналов незначительна, в св зи с чем воздействие струй вдуваемого газа на поток, обтекающий заднюю поверхность лопаток рабочего колеса малоэффективно . В предлагаемом техническом решении под действием разности давлений газа на передней и задней поверхност х лопаток при помощи отверстий, выполненных в средней части лопаток, осуществл етс  вдув газа в поток, обтекающий заднюю поверхность лопаток, причем вблизи покрывного диска струи газа направлены в сторону покрывного диска, а

вблизи несущего диска - в сторону несущего диска. Под действием струй вдуваемого газа образуетс  парный вихрь в направлении от задней поверхности лопаток по поверхност м несущего и покрывного дисков

к передней поверхности следующей лопатки , т.е. в направлении, противоположном направлению вторичного течени .Вторичное течение в средней по высоте части межлопаточных каналов, направленное от задней поверхности лопаток к передней поверхности следующей лопатки, подавл етс , в результате чего предотвращаетс  уменьшение напора в рабочем колесе, а

кроме того, основной поток прилегает к задней поверхности лопаток, благодар  сему предотвращаетс  отрыв потока, образование области низкоэнергетического следа, уменьшаютс  гидравлические потери на выходе из рабочего колеса и на входе в лопаточный диффузор и достигаетс  повышение КПД.

На фиг. 1 изображено рабочее колесо со стороны всасывани ; на фиг, 2 - рабочее

колесо, меридиональное сечение: на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2,

Рабочее колесо содержит несущий 1 и покрывной 2 диски и лопатки 3. В средней части лопаток 3 выполнены отверсти  4, оси

которых вблизи несущего диска имеют наклон в сторону несущего диска, а вблизи покрывного диска имеют наклон в сторону покрывного диска.

Рабочее колесо центробежной турбома- шины работает следующим образом.

Поток газа поступает в межлопаточные каналы, образуемые дисками 1 и 2 и лопатками 3. где происходит процесс сжати . Под действием разности давлений газа на передней и задней поверхност х лопаток 3 производитс  вдув газа в поток, обтекающий заднюю поверхность лопаток 3 при помощи отверстий 4. В результате достигаетс  уменьшение гидравлических потерь в рабочем колесе благодар  предотвращению отрыва потока на задней поверхности лопаток 3. а кроме того, образуетс  парный вихрь в направлении, противоположном направлению вторичного течени . При этом предотвращаетс  образование области низкоэнергетического следа, а также интенсифицируетс  процесс энергообмена частиц потоков, стекающих с передней и задней поверхностей лопаток 3. Благодар 

0

5

0

этому распространение следа локализуетс  на меньшем диаметре, уменьшаютс  гидравлические потери на входе в лопаточный диффузор и достигаетс  повышение КПД центробежного компрессора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Рабочее колесо центробежной турбома- шины, преимущественно компрессора, содержащее несущий и покрывной диски и расположенные между ними лопатки с отверсти ми , сообщающими соседние межлопаточные каналы, отличающеес  тем. что, с целью повышени  КПД, отверсти  выполнены в средней части каждой лопатки и расположены наклонно, причем отверсти  вблизи несущего диска наклонены к несущему диску, в отверсти  вблизи покрывного диска наклонены к покрывному диску.

   Фи. 2