Радиально-осевой осесимметричный канал проточной части турбомашины

Номер патента: 1825902

Авторы: Закомолдин, Мицын, Крупская

Скачать ZIP архив.

Текст

(5 СПИ И ЗОБ РЕТ ВТОРСКОМУ ДЕТЕПЬСТВ(ф ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(56) Идельчик И,Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975, с,559.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 543576, кл. Р 01 Р 5/06, опублик, 1976,Митрохин В,Т.Выбор параметров и расчет центростремительной турбины на стационарных и переходных режимах. М Машиностроение, 1974. с.288.(54) РАДИАЛЪНО-ОСЕВОЙ ОСЕСИММЕТРИЧНЫЙ КАНАЛ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ 7 УРБОМАШИНЫХ(57) Использование; проточные части турбомашин. Сущность изобретения: радиально- осевой осесимметричный канал проточной части турбомашины содержит внутреннюю и внешнюю криволинейные стенки 1 и 2. Габаритные размеры канала в меридиональном сечении определяются из следующей математической зависимости:= А и г О , где А - коэффициент (0,01".5);- коэффициент гидравлического сопротивления; п - отношение площадейвходного отверстия к выходному, г -относительное значение радиуса кривизны внутренней образующей канала; О относительная радиальность канала; а, Ь, с - коэффициенты, характеризующие степень взаимовлияния параметров и, г и О (а= = - 2,928, Ь = - 0,926, с == 6,268), Зил,(1) 20 где А - коэффициент взаимосвязи;и - отношение площадей входного отверстил к выходному(степень сужения конфузора), 25г - относительное значение радиуса кривизны внутренней образующей канала;О - относительная радиальность канала;э,Ь,с - коэффициенты, характеризую щие степень взаимовлияния параметров и,г,О;ф - коэффициент гидравлического сопротивленияя.На фиг,1 показаны конструктивные эле менты предлагаемого устройства; на фиг,2пример предлагаемого устройства, разрез; на фиг.З - схема радиально-осевого осесимметричного устройства.Радиально-осевое осесимметричное ус тройство содержит внутреннюю 1 и внешнюю 2 криволинейные стенки (образующие) канала и воздушный канал 5. Стенки могут быть соединены элементами,выполненными в виде ребер жесткости или лопаток ра диального направляющего аппарата (РНА) 3, либо лопаток осевого направляющего аппарата (ОНА) 4. Во всех случаях радиус кривизны внутренней образующей выполнен величиной, зависимой от выбранных гео метрических параметров и и О (1), Среднее значение коэффициентов зависимости (1 получено для чисел Рейнольдса от 1,2 10 до 4,0 10 при эквивалентной шероховатости образцов Л =0,15.0,3 и составило А=0,0115, а 2.928, Ь=;-0,926 и с=6;286,Пределы относительных величин параметров исследуемых радиально-осевых устройств составили: и от 1,2 до 2,5; г от 0,054 Изобретение относится к области промышленной аэродинамики, в частности к устройствам для организации формы и направ-ления движения потока воздуха гидротурбомашин и вентиляторов. 5Предлагаемое устройство позволяет снизить аэродинамические потери путем повышения обтекаемости и уменьшения вихреобразования потока за счет выбора относительного радиуса криаизны внутрен ней образующей канала во взаимосвязи с двумя геометрическими параметрами.Для этого профиль воздушного канала предлагаемого устройства выполнен с учетом одновременно трех геометрических пара метров и(и 1), г, О, оказывающих значительное влияние на его аэродинамическую характеристику и связанных зависимостью: до 0,152; б от 1,3 др 1,39. Это значит, что устройства имели следующие основные размеры; Ев=(1.2-2,5)Е,го=(0,054-0,152) 0 и Ов=(1 3-139)0, здесь Ев= лРеЬо Е= =л(0 д ) /4,б=О,Зм= соизт, 0=0,46 м.Формирование канала,В зависимости от назначения устройства, количества протекающего воздуха бэ г, т.е. после проектирования рабочего колеса (вентилятора, турбомашин и т,п,), определяют, значения 04,Е,Ве.Исходя из.конструктивных требований, т.е,.наличия места на машине, двигателе, выбирают значения параметра. входа Ов и, задавшись значением и, определяют Ев и Ьо. Затем, выбрав значение радиуса кривизны внутренней образующей канала го, определяют безразмерные величины г и 0 и по уравнению (1).находят значение коэффициента сопротивления , который должен изменяться в пределах 0,024.0,531. Как показал опыт, значениеуменьшается с увеличением конструктивных элементов го, п,Ов. Следовательно, оптимизация формы канала осуществляется с одной стороны наличием возможности увеличения указанных конструктивных элементов и величиной , которая должна стремиться к гии. Таким образом, определены основные конструктивные размеры канала и, г, О, но не.построена внешняя образующая канала.Построение внешней образующей канала.В основу расчета проточной частй радиал ь но-осевого осесимметричного устройства положены два известных для прямолинейных каналов принципа:постоянного полного давления и линейно изменяющаяся площадь проходною сечения вдоль канала. Это означает, что площадь проходного сечения вдоль канала в первом случае должна. изме,няться таким образом, чтобы сохранилось постоянство полного давления вдоль него,т.е, Л Р=соиз 1, во втором случае - линейно уменьшаться для конфузорного и увеличиваться для диффузорного канала,Относительная площадь б (фиг,З) определится:для первого случая1825902 Р = Л Оср б где Оср - средний диаметр кольцевой поверхности криволинейного канала, м.5Оср -Ов- на прямолинейном участкепканала, Оср = Оо(го+ - ) хэ 1 п- наб2криволинейном участке канала, Здесь б -текущий угол, под которым расположенырасчетные сечения (лучи), град;Оо= О+ 2 го - диаметральный размермежду центрами радиуса кривизны внутренней образующей, м.Ширина канала в 1-м сечении опреде- "5 лится;для прямолинейного участка%=Р /Р,Для построения внешней образующей канала необходимо в каждом 1-м сечении меридиональной плоскдсти определить ширину канала диаметр Ф).Из геометрии канала в меридиональной 20 плоскости и 2див1 о - 1 о 31 и + 1 о - о 3 и - 4 Л э 1 и Г 2 Л эп у Формула изобретения Радиально-осевой осесимметричный 25 канал проточной части турбомашины, содержащий внутреннюю и внешнюю криволинейные стенки, отл ича ю щи йся тем, что, с целью снижения аэродинамических потерь, габаритные размеры канала в мери диональном сечении определяются из следующей математической зависимости; ГДЕ 10=Л ОоИо - 2 Л Го=А пз гь, Ос 35. где А - коэффициент 0,0115);- коэффициент гидравлического сопротивления;и - отношение площадей входного отверстия к выходному;40 г - .относительное значение радиусакривизны внутренней образующей канала;О - относительная радиальность канала; а,Ь,с - коэффициенты, характеризующие степень взаимовлияния параметров и, 45 г, О а=2,928; Ь,926; с=6,268) где -длина прямолинейного и криволинейного участков канала от входа В-В до выхода А-А, замеренная по внутренней образующей, м;1- расстояние между сечением В-В и 1-м сечением, эамеренное по внутренней образующей, м;К=7.10 - число участков, на которое разбивается внутренняя образующая где Г - кольцевая проходная площадь в 1-мсечении,м 2. Длина внутренней образующей определится как сумма длин двух участков: прямоли нейного 1 и 0,5 О+2 го и криволинейного г=2 Л го , здесь у - центральныйЗ 60 оугол криволинейного участка внутренней образующей.Внешняя образующая Ад В представляет собой плавную кривую, проведенную касательно к полученным окружностям. Таким образом,эависимость (1) позволяет получйть форму проточной части радиально-осевого осесимметричного конфузорного устройства с взаимосвязанными размерами трех основных геометрических элементов, обеспечивающих минимальные гидравлические потери ф в исследуемых интервалах факторов и при числе Рейнольдса Ве: .4 10, что приводит к повышению коэффициента полезного действия (КПД) агрегата, например вентилятора,для криволинейного участка

Смотреть

Заявка

4699135, 31.05.1989

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ЧЕЛЯБИНСКИЙ ТРАКТОРНЫЙ ЗАВОД ИМ. В. И. ЛЕНИНА"

ЗАКОМОЛДИН ИВАН ИВАНОВИЧ, МИЦЫН ГРИГОРИЙ ПЕТРОВИЧ, КРУПСКАЯ ТАМАРА ИВАНОВНА

МПК / Метки

МПК: F04D 29/54

Метки: турбомашины, осесимметричный, проточной, радиально-осевой, канал, части

Опубликовано: 07.07.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1825902-radialno-osevojj-osesimmetrichnyjj-kanal-protochnojj-chasti-turbomashiny.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Радиально-осевой осесимметричный канал проточной части турбомашины</a>

Похожие патенты