Способ работы лопаточного аппарата

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Сьциалистиыеских Реслублик(22) Заявлено 19.10,73 (21) 1967483/О 6 рисоединен аявки М осударстаенный комитетСовета Миниотроа СССРпо делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобрете ский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина тЕль Лен) СПОСОБ РАБОТЫ ЛОПАТОЧНОГО АППАРАТ ТУРБОМАШИНЫк центробежныма также к другимашин и может найоростроении, турбин и дрф отраслях 5 точных диффузоров, нии части кинематела, полученнойию давления, заклю- двухярусной решетенными короткими и и потока рабочели Йр ), натекаю-/И ого лопаточного Изобретение относится компрессорным машинам, типам лопаточных турбом ти применение в компресс построении, насосостроени техники,Работа известных лопв основанная на преобразова тической энергии рабочего в рабочем колесе, в знерг чается во взаимодействии ки с неподвижно устанавл и уменьшенными лопаткам го тела (жидкости, газа и щего нв эту решетку,Недостатками работы зт диффузора являются низкие к,п,д, и напорпри расходах рабочего тела, отличных оэрасчетного (оптимального) расхода,Цель изобретения - повышение экономич ности и эффективности работы турбомашины на режимах, отличных от режима при оптимальном расходе рабочего тела, Эта цель достигается тем, что длинные и короткиес лопатки передвигают по окружному шагу ре М шетки одни относительно других, сохраняявходные и выходные углы лопаток одинаковыми, в направлении, зависящем от расхода рабочего тела.При расходах рабочего тела в пределахот оптимального до помпвжного длинные икороткие лопатки передвигают в направлении сближения выпуклой поверхности коротких лопаток с вогнутой поверхностью длинных лопаток нв расстояние, составляюшее50-75% от окружного шага круговой решетгки,При расходах рабочего тела в пределах,от оптимального до наибольшего, соответствуюшего нулевому напору на выходе из турбомвшины, длинные и короткие лопатки пе-редвигают относительно друг друга в йаправлении сближения вогнутой поверхности коротких лопаток и выпуклой поверхностиГдлинных лопаток на расстояние, составлякншее 50-75% от окружного шага решетки,На фиг, 1 изображен лолаточный диффузор турбвлашины, радиальное сечение поА-А нв фиг, 2; нв фиг, 2 - меридиональнсеченые по Б-Б нв фиг, 1; нв фиг, 3 - ме-,5 э 16 Р,2 с 3ридиональное сечение по В-В нв фиг. 1,на фиг, 4 - график зависимое гц к, тт. д, )и коэффициента напора цетттробежногокомпрессора (ф ) от ксэффипиентв расхо-.да рабочего тела ( т ),бт-та графике (см. фцг. 4) сплошнымилиниями показаны характеристики пенттэобеж-.ного компрессора с двухъярусттым диффузором с неподвижными лопатками; пунктира-ми показаны линии рабочих режимов центро-,О1бежного компрессора с двухъярусными диффузором, имеющим подвижные одни относительнодругих длинные и короткие лопатки;Ю. -оп 16 ЙТтимальный (расчетный) расход, соответствующий наибольшему коэффттциннту полезного действия; -расходрсответствуюцтий границе помйажйой зоньц,Щ- расход, соответ-а1 максствующий нулевому напору нв выходе изтурМбомвшины;т),- расходытОпт помп макс 3 Одля двухъярусного дттффузорв с йеподвижйымилопатками.Допвточный диффузор включает в себя диск1 с неподвижно-закрепленными на нем винта-ми 2 длинными лопатками 3 и диск 4 с неподвижно закрепленными на нем винтами 5 короткими лопатками 6.При работе турбомашины,на оптимальном(расчетном.) расходе рабочего тела ( и,опт 3)следовательно, при угле натеквния потока налопаточную решетку, равном входному углудлинных лопаток СЦ , длинные 3 и корот-(кие 6 лопатки располагают одни стносителькфдругих с одинаковым окружным шагом, .З 5,При работе турбомвшиньт на расходах рабочего та-ла в пределах от 7 дс Й , т,; е.т опт 1 ПОМПпри углах натеквния потока на лспаточнуюрешетку, меньших, чем входной угол длттнньтОлопатокЦ длинные 3 и короткие 6 лопат-ки передвттгвют одни Относительно других поокружному шагу, сохраняя входные и выходные углы лопаток Ц,Ц С, одинаковыми. за счет поворота дисксвф 1, 4 вокруг продольной оси тутбомвшины -, одновременно иликаждого в отдельности в направлении сближения выпуклой поверхности коротких лопаток 6 с вогнутой псверхностьтст длинных лопаток 3 на расстоянии до 50-75% от окруж-ного шага ф ме)кду длинными и короткимилопатками в двухъярусной круговой решеткедиффузора, соответствующей оптимальномурасходу рабочего тела Ю . При работе опттурбомашины нв расходах в пределах от Юфонт .до наибольшего ттт , т. е, при углах намакстеканця потока на лспатсчную решетку, больших, чем вхсднсГ угол длинных лопаток Йдлинные 3 и короткие 6 лопатки передвига- иО Оют одни относительно других пс окружному шагу, сохраняя входные и выходные углы тто латок Ц Я, Я, Одинаковыми зв3 л Ь4счет поворота дисков 1,4 вокруг продольной оси турбомашины Я. одновременно или каждого в отдельности и направлении сближения вогнутой поверхности коротких лопа-= ток 6 с выпуклой поверхностью длинных лопаток 3 на расстояние до 50=75% ст окрук. ного шага между длинными и корогкими лопатками в двухъярусной круговой решетке лопвточното диффузора, соответствуюитей оптимальному расходу рабочего телаопт В результате передвижения длинных и к 1.; - ротких лопаток одних Относительно других в направлении, зависящем От списанных рсэкт:. мов работы турбомантптьт, к. и, д, и ксэфстт"= ццент напора тдэбсмвштттты при расходах 1 вза, Отличных От Оптимвльногс (тэвс тетттсг-; за с,тет улучшеттття ка;ества аэрсдттттат.тт: - :тес - Вттгс обтекания решетки увеличнватстся.При этом улучшение вэрсттттттвмттческсгс к.: чества Обтекания происходит зв ечет ватт:этть шенин потерь энергии нв вттхресбразсввттттс сопротивление ст давления, чтс связано с увеличением скорости псграттцчнсгс слояО наиболее неблагоприятно обтекаемым стер.: НВМ ДЛЦтнтЫХ ЛОПатОК и, СЛЕДС;:атЕЛЬтто, С уменьшением вероятности ет О -. рива,фиг, 4 цллюс":рпрует повышение эффектис. ности центрсбежного компрессе,:а па тэетки-,.;ах работы, отличчых от Оптимального (расчет;:. го), при использовании предлагаемого сттссс ба работы лопатсчного аппарата турбомвп,л:;.:,. Формула изсбретецн1. Способ работы лспатсчнсгс аппарататурбомашины, например компрессора, с двух; - -" ярусной круговой решеткой из длинных и .:.=". ротких лопаток, с т л и 1 в ю ш и й с я ТЕМ, ЧтО, С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ Э 11 СНСМ 11 Чттети и эффектцвттссти работы турбомвщ.:ны нв:э": жимах, Отлитньтх От реж 2,.а прн сптим:.л:ттс;:4 расходе рабочего тела, передвигают по , окрухснсму тттагу решетки сдпн вид лопатокотносительно другого, в направлении, зав тая-. щем От расхода рабочего тела, сохсв 1 я в, э- ные и выходные углы одцтвксвыми.2 ю Способ пс и. 1, с т л и ч а 10 щ и с ч тем, что прц расходах рабочего тел-;:. в пределах От оптимального до пс:,;",.а;кттсго лс. натки передвигают в направлении СГ;.,тжен,выпуклой поверхности ксрсткттх лопаток с вогнутой поверхнсстьтс Рлттттнт-э; ,э пат Гэ со ние, составляющее 1 50-5% ст скружнсгс шага решетктт,3. Способ по и. 1, о т л " ч а ю и ц й516829 с я тем, что при расходах рабочего тела впределах от оптимального до наибольшего,соответствуюшего нулевому напору на выходе из турбомашины, лопатки передвигают в малс Поди исног 11111111111 1 осударствеиного комитетапо делам изобретенийМосква, 113035, Раушс"Патент", г. Ужгород, ул. Проекп 3 ага- б 1 О ЯИзд. М направлении сближения вогнутой поверх 1 ос окоротких лопаток и выпуклой поверхностидлинных на расстояние, составляк 1 пее, ЛО 75% от окружного шага решетки. Тираж 690Совета Министров ССоткрытийая наб., 4