SU1751431A1 - Лопаточный диффузор центробежной турбомашины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к энергетическим турбомашинам и может использоватьс  в центробежных компрессорах, нагнетател х, вентил торах и насосах. Целью изобретени   вл етс  уменьшение потерь напора за счет оптимизации средних углов раскрыти  межлопаточных каналов. Цель достигаетс  тем, что в диффузоре, в котором внутренние поверхности торцовых стенок расход тс  под углом у, измен ющимс  по радиусу, значени  угла у расположени  внутренних поверхностей°торцовых стенок определ ютс  из предложенной зависимости . 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к энергетическим турбомашинам и может использоватьс  в центробежных компрессорах, нагнетател х, вентил торах и насосах.

Известны лопаточные диффузоры центробежных турбомашин, имеющие посто нный по радиусу угол расположени  друг к другу внутренних поверхностей торцовых стенок.

Недостаток таких лопаточных диффузоров заключаетс  в больших потер х напора.

Известен также лопаточный диффузор, угол расположени  внутренних поверхностей торцовых стенок которого измен етс  по радиусу. Известный лопаточный диффузор центробежной турбомашины содержит две торцовые стенки и расположенные между ними лопатки. При этом потери напора меньше, чем при посто нном угле расположени  внутренних поверхностей торцовых стенок.

Недостатком известного лопаточного диффузора  вл етс  то, что потери напора в нем все же значительны неоптимальности местных значений угла расхождени  внутренних поверхностей торцовых стенок.

Цель изобретени  -уменьшение потерь напора.

На фиг. 1 изображен лопаточный диффузор центробежной турбомашины, меридиональный разрез; на фиг, 2 - радиальный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2,

Лопаточный диффузор содержит две торцовые Стенки 1 и 2 и лопатки 3. Лопатки 3 расположены между cfenKaMH 1 и 2 и образуют межлопаточные каналы 4. Внутренние поверхности 5 и 6 торцовых стенок 1 и 2 расход тс  под углом у, измен ющимс  по радиусу R.

Текущие значени  угла у определ ютс  зависимостью

Х|

у 2 arctg x

- х jjjbjjtg (1,5-3° ) - b tg (ом/2 )

a

где ft текущий угол раскрыти  межлопаточного канала А в радиальной плоскости;

/Ji - текущий угол между средней линией 0-0 межлопаточного канала 4 в радиальной плоскости и касательной С-С . окружности;

а -текуща  ширина межлопаточного канала А в радиальной пло огти;

b - текущее рассто ние между внутренними поверхност ми 5 и б торцовых стенок 1 и 2.

Диффузор работает спедующим образом .

Рабоча  среда, направл ема  лопатками 3 и внутренними поверхност ми 5 и б торцовых стенок 1 и 2, движетс  по межлопаточным каналам 4 диффузора в направлении продольных координат X межлопаточных каналов 4, При этом вследствие диффузорности каналов 4 скорость рабочей среды по мере движени  ее по диф- фуз ;ру уменьшаетс , а давление в соотве - ствии с законом Бернулли увеличиваетс . Движение рабочей срэды по каналам 4 сопровождаетс  потер ми напора из-за трени  о лопатки 3 и поверхности 5 и 6 торцовых стенок 1 и 2, а также из-за вихре- образовани .

Благодар  тому, что значени  угла у удовлетвор ют указанной зависимости, потери напора в межлопаточных каналах 4 и. следовательно, в диффузоре минимальны . Это объ сн етс  следующим.

Межлопаточные каналы лопаточного диффузора представл ют собой пр мые или, как это изображено на фиг 2, слабоизогнутые диффузоры. Потери напора в таких диффузорах при прочих равных

услови х (одинаковых отношени х площа- дел выходного и входного сечений п, числа Рейнс;;ьдса Re, форме сечени  и т.д.) завис т в значительной степени от угла раскрыта .

Указанна  зависимость обеспечивает оптимальные текущие значени  угла крьр-и  а межлопаточных каналов, под которыми понимаетс  средн   величина

между аг , определ ема  по формуле

a 2srctg-jj dF/dX,

где F и U текущие значени  соответственно площади и периметра сечени  межлопаточного канала.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Лопаточный диффузор центробежной турбомзшины, содержащий торцоЕше стенки и расположенные между ними с образованием межлопаточных каналов лопатки, причем внутренние поверхности стенок расходитс  в меридиональном сечении под углом измен ющимс  по радиусу, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени 

   потерь напора, угол у расположени  внутренних поверхностей стенок определ етс  из следующей зависимости;

   У tgl-a + b ) tg ( 1.5 - 3° ) -JrrgjjVaj

   a sin pi

   где а - текущий угол раскрыти  межлопаточного канала в радиальной плоскости; - текущий угол между средней линией межлопаточного канала в радиальной плоскости и касательной к окружности;

   а - текуща  ширина межлопаточного канала в радиальной плоскости;

   b - текущее рассто ние между внутрен

   ними поверхност ми торцовых стекок.

   А

   Фив.1

   6

   (Развернуто на плоскость

   4

   б 1

   X

   Фю.З

   2

   иг.4