SU769104A1

SU769104A1 - Рабочее колесо центробежного компрессора

Info

Publication number: SU769104A1
Application number: SU772554322A
Authority: SU
Inventors: Исаак Менделевич Коршин; Лейб Срулевич Дворский
Original assignee: Казанский Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова; Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Компрессорный Завод
Priority date: 1977-12-12
Filing date: 1977-12-12
Publication date: 1980-10-07

Description

Изобретение относится к компрессоростроению и, в частности, к рабочим колесам центробежных компрессоров.

Известно рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее клиновидные лопатки, образующие каналы S-образной формы [1].

Однако такое выполнение характеризуется небольшой надежностью, что обусловлено малой прочностью колеса.

Известно также рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее лопатки с S-образным профилем [2].

Однако такое выполнение характеризуется недостаточно высокой экономичностью и напорностью.

Целью изобретения является повышение экономичности и напорности.

Эта цель достигается тем, что входной и выходной участки средней линии профиля каждой лопатки образованы двумя сопряженными дугами окружностей, и радиус дуги выходного участка составляет 0,4—1,5 радиуса расположения выходной кромки лопатки, а радиус дуги входного участка определяется из соотношения:

σ»—1 — т* .....

^{1 2} 2 [1 — σ COS (« — βθ ’ где ri — радиус дуги входного участка;

г₂ —радиус дуги выходного участка;

βι — входной угол лопатки;

ε— угол между радиусом расположения входной кромки и прямой, со5 единяющей последнюю с центром дуги выходного участка, определяемый по формуле:

ε = arcsin Г— · sin (α + γ)1 ю _____________L ^g______________-I o ₌ y₈. ₊ /A.y-2_S^.c°_s ⁽«_+l) _I5 S⁸=/1 + (-^)’-2(^)-cos_?1, где γ — угол между радиусом расположения выходной кромки лопатки и центра дуги выходного участка, 20 определяемый по формуле:

β₂ — выходной угол лопатки;

А/— радиус расположения входной кромки лопатки;

R₂ — радиус расположения выходной кромки лопатки;

а — угол между радиусами располо30 жения входной и выходной кром769104 кй лопатки, определяемый по формуле

360 « = -— ;

Z ± п z — число лопаток рабочего колеса; ⁵и —коэффициент, равный 3—6.

На фиг. 1 представлен центробежный компрессор в разрезе с рабочим колесом, выполненным согласно данному изобретению; на фиг. 2 — сечение А—А фиг. 1; на фиг. 3 — показана форма средней линии профиля лопатки.

Рабочее колесо 1 центробежного компрессора содержит лопатки 2 с S-образным профилем.

Входные 3 и выходной 4 участки средней линии 5 профиля каждой лопатки 2 образованы двумя сопряженными дугами окружностей и радиус г₂ дуги (с центром О₂) выходного участка 4 составляет 0,4—

1,5 радиуса R₂ расположения выходной кромки 6 лопатки 2, а радиус zy дуги (с центром Οι) входного участка 3 определяется соотношением: _0J- _ σ²—1

A-^/’»_2[I__cCOs(e__W] ·

Наименования указанных геометрических параметров формулы для их расчета приведены выше и проиллюстрированы на 30 фиг. 3. При этом I — прямая, соединяющая входную кромку 7 лопатки 2 с центром О₂ дуги выходного участка 4, а р₂ — радиус расположения центра О₂.

При работе компрессора поток рабочего 35 тела, обтекая лопатки 2, на нерабочей стороне последних на входном участке 3 разгоняется, что способствует устранению отрыва потока на выходном участке 4. Отсутствие отрыва потока способствует вы- 40 равниванию поля скоростей на выходе колеса 1 и уменьшению потерь в размещенных за колесом элементах компрессора (в данном случае в лопаточном и безлопаточном диффузорах). 45

Описанное выполнение характеризуется оптимальным соотношением геометрических размеров колеса 1, отвечающим условию минимума потерь в проточной части компрессора, что способствует повышению его 50 экономичности и напорности.

Claims

определ емый по кй лопатки, формуле 2 - число лопаток рабочего колеса; л -коэффициент, равный 3-6. На фиг. 1 представлен центробежный компрессор в разрезе с рабочим колесом, выполненным согласно данному изобретению; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - показана форма средней линии профил лопатки. Рабочее колесо 1 центробежного компрессора содержит лопатки 2 с S-образным профилем. Входные 3 и выходной 4 участки средней линии 5 профил каждой лопатки 2 образованы двум сопр женными дугами окружностей и радиус г дуги (с центром Оа) выходного участка 4 составл ет 0,4- 1,5 радиуса 2 расположени выходной кромки 6 лопатки 2, а радиус г дуги (с центром Oi) входного участка 3 определ етс соотношением: 1 2 l-acos(s-p0 Наименовани указанных геометрических параметров формулы дл их расчета приведены выше и проиллюстрированы на фиг. 3. При этом / - пр ма , соедин юща входную кромку 7 лопатки 2 с центром Оа дуги выходного участка 4, а р2 - радиус расположени .центра 0. Нри работе компрессора поток рабочего тела, обтека лопатки 2, на нерабочей стороне последних на входном участке 3 разгон етс , что способствует устранению отрыва потока на выходном участке 4. Отсутствие отрыва потока способствует выравниванию пол скоростей на выходе колеса 1 и уменьшению потерь в размеш,енных за колесом элементах компрессора (в данном случае в лопаточном и безлопаточном диффузорах). Описанное выполнение характеризуетс оптимальным соотношением геометрических размеров колеса 1, отвечающим условию минимума потерь в проточной части компрессора , что способствует повышению его экономичности и напорности. Формула изобретени Рабочее колесо центробежного компрессора содержащее лопатки с S-образным профилем, отличающеес тем, что, с ю повышени экономичности и напори , входной и выходной участки средней ии профил каждой лопатки образовадвум сопр женными дугами окружно , и радиус дуги выходного участка сол ет 0,4-1,5 радиуса расположени одной кромки лопатки, а радиус дуги ного участка определ етс из соотнои : o-l - 2 l-aCOS(,) TI - радиус дуги входного участка; Г2 - радиус дуги выходного участка; PI - входной угол лопатки; е-угол между радиусом расположени входной кромки и пр мой, соедин ющей последнюю с центром дуги выходного участка, онредел емый по формуле: Г S1 е - arcsm - sin (а -I- -у) |/S + ()cos(a + -f) ч J S-l/H-m-2(f-).cosp,, ч / 7 - угол между радиусом расположени выходной кромки лопатки и центра дуги выходного участка, определ емый по формуле: arcsin ( р2 - выходной угол лопатки; Ri - радиус расположени входной кромки лопаткд; Z - радиус расположени выходной кромки лопатки; а - угол между радиусами расположени входной и выходной кромки лопатки, определ емый по формуле 2 - ЧИСЛО лопаток рабочего колеса; « - коэффициент, равный 3-6. Источники информации, ин тые во внимание при экспертизе Патент США № 3788765, кл. 415-213, л. 1974. Авторское свидетельство СССР по за№ 2383768, кл. F 04D 29/44, 1976.