Сопловой аппарат турбомашины

(51 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТВ Рк УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМП 1 НТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Ленинградский ораблестроительный институт(54) СОПЛОВОЙ АППАРАТ ТУРБОИАШИНЫ(57) Изобретение относится к турбомашиностроению и м.б. использованов паровых и низкотемпературных газовых турбинах. Цель изобретения - повышение экономичности турбомашиныпутем снижения потерь от вторичньмтечений в сопловом аппарате, Лопатки (Л) 3 закреплены между периферийным 1 и корневым 2 ободьями, Перепускные каналы (К) 4 расположены поокружности ободов 1 и 2, причем входная часть 5 каждого К 4 расположена 801449666 А 1 со стороны входных торцовых поверхностей 6 и 7 ободов 1 и 2, а выходная часть 8 - в межлопаточном К. Часть 8 выполнена в виде выреза 9 на выпуклой поверхности (ВП) профиля Л 3 у ее торцовой стенки от точки максимальной кривизны профиля до выходной кромки 12 Л 3. Ширина выреза не превышает 0,21 хорды профвтя Л 3. В периферийной и корневой частях 14, 15 Л 3 выполнены внутренние полости, сообщенные К 4 с соответствукицими вырезами. Рабочее тело из выреза со скоростью, близкой к скорости основ" ного потока, в виде плоской струи распространяется по потоку. Образованная струя препятствует перетеканию ф вязкой средь 1 на ВП и образованию утолщенного пограничного слоя на ней, разрушает канальный вихрь, развива- С ющийся в угловой области межпопаточного К, образованной пересечением торцовой стенки и ВП. 1 з.п. ф-лы, фф 6 нл, Вь4 ь1449666 Пропуск части рабочего тела черезперепускние канали 4 в виде сверле-ний (фиг. 4) и затем через полости25 16 и 17 внутри лопатки 3 организовывает выходящую из выреза 9 в межлопаточный канал струю рабочего тела,ориентируя ее движение по потоку.Ориентация струи по потоку приводит30 к наименьшим, сопутствующим вдув, дополнительным потерям смещения,Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в паровых и низкотемпературных газовыхтурбинах.Цель изобретения - повышение экономичности путем снижения потерь отвторичных течений в сопловом аппарате.Яа Фиг1 изображена общая частьсоплового аппарата турбомашины, про-дольний разрез; на фиг.2 - сечениеА-А на Фиг. 1; на фиг, 3 - сечениеБ-Б на Фиг. 1; на фиг. 4 - сопловойаппаратпри наличии полых лопаток;,на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4;1на фиг. 6 - зависимость измененияКПЛ турбинной ступени с данной конструкцией соплового аппарата от отношения ширины Ь выреза к хорде Ьпрофиля лопатки.Сопловой аппарат турбомашины содержит периферийный 1, корневой 2ободья, между которыми закрепленылопатки 3. В периферийном 1 и корневом 2 ободьях выполнены перепускныеканалы 4, расположенные по окружности каждого обода 1 и 2. Входнаячасть 5 каждого перепускного канала 4 расположена со стороны входныхторцовых поверхностен б и 7 ободов1 и 2 (перед соплрвым аппаратом),а выходная часть 8 выполнена в видевыреза 9, расположенного на выпуклой поверхности 10 профиля лопаткиу ее торцовой стенки 11 от точкимаксимальной кривизны профиля лопатки 3 до выходной кромки 12 лопатки 3.Ширина (не показана) выреза 9 не пре"вышает 0,21 хорды (не показана) проФиля лопатки 3, Выхоцная часть 8 каждого перепускного канала 4 расположена в межлопаточном канале (не показан). При наличии в лопатках 3 внутренних полостей 13 перепускные каналы 454 представляют собой сверления(Фиг. 4), связывающие входные торцовые поверхности б и 7 с внутреннейполостью 13 лопатки 3. В периферийной 14 и корневой 15 частях лопатки503 выполнены внутренние полости 16 ,и 17, сообщенные перепускными каналами 4 с соответствующими вырезами 9,Сопловой аппарат работает следующим образом.Часть рабочего тела попадает в перепускные каналы 4 и вследствие разности давления из выреза 9 соскоростью, близкой к скорости основного потока в виде плоской струи,распространяющейся по потоку, Из-забольшой протяженности выреза 9 повыпуклой поверхности 10 лопатки 3струя препятствует перетеканию вязкой среды на выпуклую поверхность(сторону) 10 профиля и образованиюутолщенного пограничного слоя на ней.Кроме того, струя такого направления (противоположного направлениювращения канального вихря) разрушает канальный вихрь, развивающийсяв угловой области межлопаточного канала, образованной пересечением торцовой стенки с выпуклой поверхностью10 лопатки 3 от зоны максимальнойкривизны. Воздействуя на основныеисточники потерь, струя из выреза 9уменьшает потери энергии,Увеличение КПД связано со снижением вторичных потерь энергии, которая достигается по ширине выреза 9 не более 0,21 от хорды профиля (фиг, б). За данным значением ширины выреза 9 струя рабочего тела воздействует и на основной поток, приводя к дополнительным потерям,Формула изобретения 1. Сопловой аппарат турбомашины, содержащий периферийный и корневой ободья, между которыми закреплены лопатки, и выполненные в ободьях -расположенные по их окружности перепускные каналы, входная часть каждого из которых расположена со стороны входных торцовых поверхностей ободьев, а выходная - в межлопаточном канале, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения. экономичности, выходная часть перепускных каналов выполнена в виде выреза на выпуклой поверхности профиля лопатки у ее торцовой стенки от точки максимальной кривизны профилу до выходной кромкиз 14496664лопатки, при этом ширина выреза не и корневой частях лопатки выполненапревышает 0,21 хорды профиля лопатки. внутренняя полость, сообщенная пере 2 лпаппарат по п. 1, о т л и ч а- пускными каналами с соответствующимию щ и й с я тем, что в периферийной вырезами.1449666 ф% Составитель В. Гутороведактор М, Бланар Техред М.Ходанич Корректор Л. ар Заказ 6942/32 Тираж 492 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро