Лопатка реактивной газовой турбины

(51) М, Кл. Г 01 с 1 5,14 заявкисударственный комитв Совета Министров ССС ло делам изобретений Бюллетень3 исания 05.07.76 10.7публиков аткрь та опубликовани(54) ЛОПАТ А ГАЗОВОЙ ИНЫ 2 о однойаются а спинке окружнокими спиралями (также п и корыте), которые сопряг стями без скачка кривизны. Параметры спиралей и 5 опзеделяют на ЭЦВМ. пр данными для эого яВля 1 отс И 2 ООТВЕТСТВЕННОГ да потока; Х,2 ак - ПрИВЕдЕННая СКОР 0 ный перепад давл 1 - шаг решетки (ил 1 г 2 - радиус выходной Р - площадь профиля сопротивления 5)кружностей ИСХОДЕЫМИ ду 11 ЧЕ я.ль хо 1 ВЫХ сть (или расчний);ее ширинсромкн;(или момент а 5); 5По задао,пределяю профиля и тировани элементо орт0 б - угор 1 к - КОН 1 и угол входа о 11 сп+ Лкоф 1 К -ГдЕ р 1 с нтом реьной к опряжеки соотонтур угол ме кд фро шетки и касате профилю в местения входной кро ветственно сСПИНКИ 1.ЛИ КОРЫТ кор Известны лопатки реактивных газовых турбин с профилем, очерченным дугами кривых, например параболами и лемнискатами, дугами окружностей и прямыми. Однако они имеют нарушение монотонности изменения кривизны контура, скачки кривизны в точках сопряжения, что приводит к дополнительным ПОТЕРЯМ, сВЫЗВаННЫМ РаЗГОНОМ ПОтОКа В ЗОНЕ максимальной кривизны, с последующим торможением, приводящим к отрыву потока.В предлагаемой лопатке профиль от входной кромки до максимальной толщины очерчен дугами окружности, а на остальных участках - плавно сопрягаемыми с ними гиперболическими спиралями,При использовании предлагаемой лопатки сокращаются сроки построения обвода профиля, так как параметры спиралей и дуг окружностей, образующих профиль, с соблюдением исходных газодинамических прочностных условий можно определить на электронно-цифровых вычислительных машинах (ЭЦВМ).На чертеже схематично показано построение оовода профиля лопатки.Контуры спинки и корыта от входной кромки (точки 1 и 2) до максимальной толщины (точки 3, 4) образованы дугами окружностей СООТВЕТСТВЕННО Бопиккп И Якорыта, ПО ОДНой На каждом контуре. На всем остальном участке контуры профиля образованы гиперболичесиным условиям на прозначения следующихрешетки:мальный шаг решетки;отгиба;т 1 руктивньргеф - эффективный угол выходаРгеф = аГСЗ 1 а - -, ГдЕ аг -а,ширина канала на выходе,горло канала;Ргк - кон "труктивный угол выхода,о ргсп + ракорГгк -2ГДЕ Ргсп, Ргкор УГОЛ МЕжДу фронТОМ РЕШЕТки и касательной к профилюв месте сопряжения выходной кромки соответственно сконтуром спинки и корыта;ХА 1 акс - ОтНОСИтЕЛЬНОЕ ПОЛОЖЕНИЕнаибольшей окружности,вписываемой в профиль;.макс - максГДЕ амакс - ДИаМЕВР НаИбОЛЬШЕй ОКРУжНОСтИ,1 - хорда профиля;г 1 - радиус окружности входнойкромки;о 1 и вг - угол клина соответ "твенно навходе или выходе;ГДе Щ = Р 1 кор - Р 1 сп, 032 - РгкоР Ргспу - угол установки профиля врешетке.Для оценки этих величин используются обобщения экспериментальных продувок решеток и статистические данные их геометрических параметров.Параметр и положение спирали спинки выбираются таким образом, чтобы спинка сопрягалась с выходной кромкой, был:облюден угол ргеф и выдержано условие аг(б(бпредВеличина радиуса Рспипки и положение центра окружности (точка Р) подбираются так, чтобы касательная к спинке в месте сопряжения с входной кромкой была направлеНа ПОд УГЛОМ Р 1 сп - 31 к --И ЧтОбЫ СОПря 2жение дуги со спиралью осуществлялось без скачка кривизны.Поэтому точка Р должна совпадать с точкой эволюты спирали, соответствующей точке и на самой спирали, радиус кривизны в кото- РОЙ ДЯВЕН Лспинки (ЭВОЛЮТа ИЗОбражЕна 10 штрих-пунктирной линией),ВЕЛИЧИНа РаДИУСа ДУГИ Ркорыта КОТораЯВМЕ ГЕ С ДУГОЙ Лспипки ОбраэуЕТ ВХОДНОЙ Участок профиля, и положение этой окружности определяются, исходя из соблюдения угла Р 1 к 15 И ПОЛУЧЕНИЯ МаКСИМаЛЬНОй ТОЛЩИНЫ амакс Нарасстоянии ХАаксу от входной кромкиПараметр и положение спирали корыта,выбираются так, чтобы входной участок имел 20 направление, соответствующее углу Ргк, а сопряжение спирали с окружно:тью Йкорыта осуществлялось без скачка кривизны. (Спираль в точке сопряжения и имеет радиус КРИВИЗНЫ, РЬВНЫЙ Ркорыта, а ЦЕНТР КРИВИЗНЫ 25 совпадает с точкой Я - центром этой окружности).В спроектированной таким образом решетке будут получены минимальные потери при до- и околозвуковых перепадах давлений при 30 всех используемых на практике углах поворота потока.Предмет изобретения35 Лопатка реактивной газовой турбины спрофилем, очерченным дугами кривых, о тличающаяся тем, что, ." целью повышения к.п.д. при больших углах поворота потока, профиль от входной кромки до макси мальной толщины очерчен дугами окружности, а на остальных участках - .плавно сопрягаемыми с ними гиперболическими спиралями.Редактор П. Вербова Корректор А. Дзесова Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 1403/22 Изд,1113 Тираж 590 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5