Выходное устройство турбомашины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7235 9) 25/30 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР 1 ТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ ВТОРСКОМУ СВИД 1 Ф 40одственноеобьединение: турбохолодильные сисования воздуха летательущность изобретения:(57) Использованиетемы кондиционирных аппаратов, С выходное устройство турбомашины состоит иэ диффуэорного патрубка 1, обечайки 2, закрепленной в нем на стойках 3, обтекателя 4, присоединенного к втулке 5 гурбины при этом обечайка 2 расположена вокруг обтекателя 4 с образованием кольцевого зазора и соединена с последним лопатками 6 причем площадь кольцевого зазора на входе в обечайку равна 1015 площади входного сечения патрубка 1, площадь сечения на выходе из нее равна или меньше площади на ее входе, а образующая обтекателя в меридиональном сечении описана окружностью или эллипсом. 3 ил,50 Изобретение относится к турбомашинам, преимущественно к турбохолодильникам систем кондиционирования воздуха летательных аппаратов, газотурбинным двигателям малой мощности.Известны выходные устройства турбомашин, поедставляющие собой кольцевые диффузорные каналы. В них расположены внутренние обтекатели в виде конуса или цилиндра для уменьшения гидравлических потерь при внезапном расширении потока, выходящего из турбины.Такие обтекатели снижают эффективность устройства при изменении условий работы турбомашины и увеличивают егоИзвестны также выходные устройства турбомашлн. содержащие кольцевые расширяющиеся с осесимметричным обтекателем внутри.Им присущи те же недостатки,Известны также выходные устройства турбомашин, преимущественно турбохолодильника, содержащие корпус с патрубком, установленные внутри патрубка осесиммет" ричный затурбинный обтекатель и обечайку, расположенную вокру последнего с образованием кольцевого зазора. соединенные между собой лопатками,Это устройство имеет те же недостатки, что и аналоги, Кроме того, во многих случаях на выходе из турбины поток воздуха может иметь закрутку. Наличие закрутки деформирует поле скоростей и давлений в потоке во входном сечении канала устройства иэ-за действия центробежных сил, В результате деформаций поток прижимается к наруж. ным сенкам канала, а в его центральной части возникают условия для отрыва потока от внутреннего обтекателя иэ-за падения давления в центральной части. Воздействие этОГО фактора привОдит к изменению влия" ния геометрических характеристик устройства на структуру и эффективность течения в нем по сравнению с осевым потоком,В результате в выходном устройстве возникают гидравлические потери и снижается его эффективность. Внутренний обтекатель в виде конуса лли цилиндра увеличивает массу всего выходного устройства.Целью изобретения является снижение гидравлического сопротивления и снижение массы,Эта цель достигается тем, что выходное устройство турбомашины, содержащее корпус с патрубком, установленные внутри патрубка осесимметричный затурбинный обтекатель и обечайку, расположенную вокруг последнего с образованием кольцевого заэора, соединенные между собой лопатками, имеет площадь кольцевого зазора навходе в обечайку, равную 10 - 15 площадивходного сечения патрубка, а площадь сечения на выходе из нее, равную или меньшуюплощади на ее входе, причем патрубок выполнен расширяющимся, а образующая обтекателя в перпендикуляром сеченииописана окружностью или эллипсом.На фиг.1 схематически показано описываемое выходное устройство турбомашины;на фиг.2 - обечайка с обтекателем; на фиг.3- поперечный разрез обечайки с обтекателем,Выходное устройство турбомашины состоит из расширяющегося диффузорногоканала 1, обечайки 2, закрепленной в каналес помощью стоек 3. Обтекатель выполнен ввиде кока 4, очерчен перпендикулярном, меридиональным сечении по окружности илиэллипсу и соединен с втулкой 5, Между обечайкой 2 и коком 4 размещены направляющие лопатки 6 и образована щелеваяполость с входным кольцевым сечением 7 ивыходным сечением В,При работе турбины воздух из нее поступает в диффузоррный канал 1 выходногоустройства, Часть воздуха (примерно 1015 Д из общего потока направляется в щелевую полость через кольцевое сечение 7,образованное втулкой 5 и обечайкой 2.Пройдя между направляющими лопатками 6и обтекая кок 4, воздух через выходное сечение 8 обечайки 2 истекает в виде струи.Заполняя центральную часть патрубкавыходного устройства, струя воздуха предотвращает образование в приосевой частипатрубка застойной зоны. Наличие в центральной части патрубка струйного ечениявместо обтекателя с твердыми границами1 конуса или цилиндра) обеспечивает саморегулирование поока в зависимости от режима работы турбины и величины закруткиза ней, С увеличением закрутки происходитрасширение струи, а с уменьшением закрутки - ее сужение. Небольшая осевая длинавнутреннего обтекателя и обечайки позволяет снизить массу всего выходного устройства,Таким образом, предложенная конструкция выходного устройства турбомашиныпозволяет снизить гидравлические потери внем и его массу.Формула изобретенияВыходное устройство турбомашины,преимущественно турбохолодильника, содержащее корпус с патрубком. установленные внутри патрубка осесимметричныйзатурбинный обтекатель и обечайку, расположенную вокруг последнего с образовани1772359 иронентал оставитель Г,М овехред М,Морг Корректор, И,Шулла аказ 3824 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оизводствен ем кольцевого зазора, соединенные между собой лопатками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления и снижения массы, площадь кольцевого зазора на входе в обечайку равна 10 - 15 площади входного сечения патрубка, а площадь сечения на выходе из нее равна или меньше площади на ее входе, причем патрубок выполнен расширяющимся, а образующая обтекателя в меридио нальном сечении описана окружностью илиэллипсом,