SU767367A1

SU767367A1 - Перепускной канал турбины с много русными лопатками

Info

Publication number: SU767367A1
Application number: SU782665372A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Абрамов; Серафим Александрович Смирнов
Original assignee: Ордена Дружбы Народов Университет Дружбы Народов Им. Патриса Лумумбы
Priority date: 1978-09-11
Filing date: 1978-09-11
Publication date: 1980-09-30

Description

Изобретение относится к области турбостроения, в частности к осевым Ступеням турбомашин и может быть использовано в турбинах, предназначенных для привода агрегатов вспомо- 5 гательного назначения.

Известен кольцеобразный перепускной канал, соединяющий нижние и верхние ярусы многоярусных рабочих лопаток однодисковой турбины £1] . , Ю

Недостатками данного канала являются большие потери энергии рабочего тела, вызванные несовершенством его конструкции и высокими скоростями газа при перепусках. 15

Наиболее близким решением из известных является перепускной канал турбины с многоярусными лопатками, содержащий наружный обвод, образующий с размещенной в нем конической встав-20 кой и боковыми винтовыми стенками проточную часть, имеющую последовательно расположенный входной, поворотный и выходной диффузорный участки [2}. ' 25

Недостатком указанного перепускного канала являются потери энергии в этих каналах и, следовательно, недостаточно высокий коэффициент полезного действия турбин. 30

Целью настоящего изобретения-является повышение экономичности турбины. >

Указанная цель достигается тем, что отношение длины средней образующей наружного обвода к высоте входного участка на его входе равно 9,5—

12,5, отношение площадей входных сечений поворотного и входного участков 0,94—1,05, отношение площадей выходного й входного сечения поворотного участка 0,86—0,94 и отношение выходных площадей сечений диффузорного и поворотного участков 1,03—1,19.

На фиг. 1 изображено меридиональное сечение турбины с перепускным каналом при переводе потока с нижнего яруса ступени на верхний; на фиг. 2 изображено меридиональное сечение турбины с перепускными каналами при переводе потока с верхнего ярусаступени на нижний; на фиг. 3 изображена меридиональная развертка перепускного канала; на фиг. 4 изображено сечение А-А на фиг. 3.

Турбина содержит входной сопловой аппарат 1, многоярусные рабочие лопатки 2 с разделительными полками 3 и один или несколько перепускных каналов 4. В зависимости от принятой схемырасширения рабочего тела перепускные каналы 4 могут подводить поток либо непосредственно к рабочим лопаткам 2, либо к промежуточным сопловым аппаратам 5. Перепускной канал 4 содержит боковые винтовые стенки 6, наружный обвод 7 и коническую вставку 8, которые образуют проточную часть канала 4, имеющую последовательно расположенные входной, поворотный и выходной диффузорный участки 9-11 соответственно. Минимальные потери кинетической энергии потока при переводе его с яруса на ярус будут при отношении длины L_Cp средней образующей наружного обвода к высоте £₀ входного участка на его входе равном 9,5-

12,5, при отношении площадей F_bo, и F_ao. входных сечений поворотного и входного участков 0,94-1,05, отношении площадей F_6b' и Fgg' выходного и входного сечений поворотного участка 0,86-0,94 и отношении выходных площадей Г_г$ и Fj,b' сечений диффузорного и поворотных участков 1,03-1,19.

В указанном диапазоне геометрических параметров коэффициент потерь энергии в канале при дозвуковых скоростях газового потока не превышает 15%.

Данный перепускной канал, обладающий небольшими габаритами и умеренны ми потерями энергии, позволяет снизить металлоемкость и повысить экономичность приводных турбин с многоярусными рабочими лопатками.

Claims

Изобретение относитс к области турбостроени , в частности к осевым Ступен м турбомашин и может быть использовано в турбинс1Х, предназначенных дл привода агрегатов вспомогательного назначени . Известен кольцеобразный перепускной канал, соедин ющий нижние и верх ние русы много русных рабочих лопаток однодисковой турбины . , Недостатками данного канала ййл ютс большие потери энергии рабочего тела, вызванные несовершенством его конструкции и высокими скорост ми газа при перепусках. Наиболее близким решением из изве стных вл етс перепускной канал тур бины с много русными лопатками, содержащий наружный обвод, образующий с размещенной в нем конической встав кой и боковыми винтовыми стенками проточную часть, имеющую йбслёдЬвНтельно расположенный входной, поворотный и выходной диффузорный участки 21Недостатком указанного перепускно го канала вл ютс потери энергии в этих каналгис и, следовательно, недостаточно высокий коэффициент полезного действи турбин. Целью насто щего изобретени - вл етс повышение экономичности турбины .; Указанна цель достигаетс тем, что отношение длины средней образующей наружного обвода к высоте входного участка на его входе равно 9,5- 12,5, отношение площадей входных сечений поворотного и входного участков 0,94-1,05, отношение площадей выходного и входного сечени поворотногсэ участка 0,86-0,94 и отношение выходных площадей сечений диффузорного и поворотного участков 1,03-1,19. На фиг. 1 изображено меридиональное сечение турбины с перепускным каналом при переводе потока с нижнего руса ступени на верхний; на фиг. 2 изображено меридиональное сечение турбины с перепускными каналами при переводе потока с верхнего рудй ступени на нижний; на фиг. 3 изображена меридиональна развертка перепускного канала; на фиг. 4 изображено сечение А-А на фиг. 3. Турбина содержит входной сопловой аппарат 1, много русные рабочие лопатки 2 с разделительными полками 3 и один или несколько перепускных каналов 4.-В зависимости от прин той схемырасширени рабочего тела перепускные кангилы 4 могут подводить поток либо непосредственно к рабочим лопаткам 2, либо к промежуточным соп ловым аппаратам 5. Перепускной канал 4 содержит боковые винтовые стенки 6, наружный обвод 7 и коническую вставку 8, которые образуют проточную часть канала 4, имейвдую последов.атель но расположенные входной, поворотный и выходной диффуэорный участки 9-11 соответственно. Минимальные потери кинетической энергии потока при переводе его с руса на рус будут при отношении длины средней образующей наружного обвода к высоте t вход ного участка на его входе равном 9,512 ,5, при отношении площадей F, и Fgo входных сечений поворотного и йхЬДногчэ участков 0,94-1, i35 , отношении площадей , и Fgg выходного и входного сечений поворотного участка 0,86-0,94 и отношении выходных плоцадей 1 и РЬЬ сечений диффузорного и поворотных участков 1,03-1,19. В указанном диапазоне геометрических параметров коэффициент потерь энергии в канале при дозвуковых скорост х газового потока не превышает 15%.: . ,. Данный перепускной канал, обладающий небольшие габаритами и умеренными потер ми энергии, позвол ет снизить металлоемкость и повысить экономичность приводных турбин с много русными рабочими лопатками. Формула изобретени Перепускнрй канал турбины с много русными лопатками, содержащий наружный обвод, образующий с размещенной в нем конической вставкой и боковыми винтовыми стенками проточную часть, имеющую последовательно расположенные входной, поворотный и выходной диффузорный участки, от л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышани экономичности турбины, отношение длины средней образующей наружного обвода к высоте входного участка на его входе равно 9,5-12,5, отношение площадей входных сечений поворотного и входного участков - 0,94-1,05, отношение площадей выходного и входного сечейий поворотного участка - 0,860 ,94 и отношение выходных площадей сечений диффузорного и поворотных участков - 1,03-1,19. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Д. Патент США 25056.60, кл. 60-226, опублик, 1944.
2. Авторское свидетельство СССР № 572575, кл. F 01 D 1/12, 1976.