Радиально-осевая турбина

/06, 5/04 51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР 110 МИТЕ ОТНРЫ 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТ оваленко Б,Ф -осевых турмолодых спе раз(21) 4460835/24-06(57) Изобретение может быть использовано при проектировании турбинпичного назначения с высокими энер ггетическими показателями и позволяет повысить экономичность турбины за счет устранения отрывных течений в рабочем колесе. Радиусы Ки К внутреннего и наружного обводов 6 и 5 определяется по формуле в зависимости от : 2 - координаты вдоль оси колеса 3; К, - наружного радиуса колеса 3; 1 1 - высоты лопаток 4 рабочего колеса 3 на входе и выходе соответственно; К - среднего радиуса колеса 3 на выходе; В - ширины колеса 3. Координату 1) среднейлинии профиля лопатки 4 выбирают по формуле в зависимости от: К - текущего радиу- . са рабочего колеса 3; 2 - количест4 1562474 ва лопаток 4 рабочего колеса Э 6 угла лопатки 4 на выходе из рабочего колеса 3 на радиусе К . Толщину й профиля лопатки 4 выбйрают по формуле в зависимости от: Й, Йг 1 гь5 толщины выходной кромки профиля лопатки 4 при ее сечении цилиндрическими поверхностями радиуса К = сопв 1, К= сопзй и (К - 1/2) = сопз соответственно; Е - координаты вдоль оси колеса 3; В - ширины колеса Э и коэффициента К = 10,4 - 0,8. ПроИзобретение относится к турбостроению и может быть использовано припроектировании турбин различного назНачения с высокими энергетическимипоказателями,Цель изобретения - повьппение экоНомичности турбины за счет устранения отрывных течений в рабочем колесе4На Фиг. 1 показана турбина, продольный разрез; на Фиг. 2 - средняялиния профиля в угловых координатахна цилиндрической поверхности К == сопз с осью Е; на фиг. 3 - средняялиния профиля в линейных координатахНа цилиндрических поверхностях К,сопзТ, К = сопз 1, Кг " 1/2сопзе; на Фиг. 4 в . телесный проФиль лопатки на цилиндрической поверхности К = сопзе,20 аВ Е - координата вдоль оси колеса Э;К - наружный радиус колеса 3;11 - высота лопаток 4 рабочего колеса 3 на входе и выходе соответственно;К- средний радиус колеса 3 на выходе;В - ширина колеса 3,Координату средней линии профилялопатки 4 выбирают в соответствии суравнениями,У=К 9 при 0Е В У=О при В - 1 Е ( В,= А(1 - Е) 35где А=у + Ь В: сВА ф Ь = (0,7 - 0,8)Е;40 Радиально-осевая турбина содержит входной патрубок 1, радиальный лопаточный сопловой аппарат 2 и радиаль ио-осевое закрытое рабочее колесо Э с лопатками 4 и наружным и внутренним обводами 5 и 6. Радиусы Кпи Кивнутреннего и наружного обводов 6.и 5 в меридиональной плоскости выбраны в соответствии с уравнениями Ч - угловая координата среднейлинии профиля;К - текущий радиус рабочего колеса Эе45 Е - количество лопаток 4 рабочегоколеса 3,в- угол лопатки 4 на выходе израбочего колеса 3 на радиусе К,а толщину Й профиля лопатки 4 выбирают в соответствии с уравнением Кгде Кг К,11аК,ЙЕаФВф пн . 1 1- 1 Кд+ - -), 1 Е ф1 -2У1К - -) . 1-Е,2,в Филирование проточной части рабочего колеса Э по этим формулам позволяет устранить отрывные течения вколесе 3, что позволяет получить более высокий КПД. Кроме того, подобное профилирование обеспечивает радиальное расположение образукпцих лопаток 4, что предопределяет отсутствие в них изгибающих напряжений отцентробежных сил при вращении колесаи обеспечивает прочность и надежность конструкции. 4 ил. 55 с 1 гв 11560262огк- КК = --КК = (0,4 - 0,8);д , д 2, й гв - толщины выходнойкромки пройиля лопатки 4 при ее сечении цилиндрическими поверхностямирадиуса К = сопз, К,= сопзС и(Р 2-12/2) = сопзй соответственно,При работе турбины рабочее телопоступает во входной патрубок 1, выполненный в виде улитки, равномерноераспределяющей его по соплам соплового аппарата 2. Проходя через рабочее колесо 3 с лопатками 4, рабочеетело отдает ему энергию. Профилирование проточной части рабочего колеса 3 радчально-осевой турбины согласно приведенным йормулам позволяетсоздать серию турбин, в проточнойчасти которых отсутствуют отрывныетечения, что позволяет получить высокий КПД, Подобное профилирование обеспечивает радиальное расположение образующих лопаток 4, что предопределяет отсутствие в них изгибаа 4 их напряжений от центробежных сил при вращении колеса 3 и, следовательно,обеспечивает прочность и надежностьконструкции. Такая форма лопаток 4позволяет получить колесо 3 фрезерованием цилиндрической фрезой на фрезерном станке с числовым программным управлением. При этом не требуется набора йасонных фрез, существенно упрощается программа обработки рабочего колеса 3, уменьшаетсятрудоемкость изготовления,Формула из обретенияРадиально-осевая турбина, содержащая входной патрубок, радиальный лопаточный сопловой аппарат и радиально-осевое закрытое рабочее колесо с лопатками.и наружным и внутренним обводами, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения экономичности за .счет устранения отрывных течений в рабочем колесе турбины, радиусы внутреннего Кен и наружного К,н обводов в меридиональной плоскости выбирают в соответствии с уравнениямиК = К. Г 1-( 1ен ф21 г 2 К - К 1-(1-К - - -)1-Е н 2 в2474- Кггде К2 К, ф 1 г2 К ф Е В ЕЕВ Е - координата вдоль оси колеса;К, - наружный радиус колеса;1 - высота лопаток рабочего коле 1 2са соответственно на входе и 15 выходе;К - средний радиус колеса на выходе;В - ширина колеса,координату П средней линии профилялопатки выбирают в соответствии суравнением Б = К р при 0ЕВ - 1 % = О при В - 1 ( ЕВ,25 у А(1 Е)ь где А =Ц+Ь; Рг гр В А35 К ЕД =с 1 1+ ---гпг265 О где г К (К 2 +11- (К, - 1,/2)- йыЙгв С 1 ф- К55К -К Оэ 4 - От 8йг, дг, й - толщины выходной кромки пройиля лопатки п а 71 Е р Ф(0,7 - 0,8)ф С - угловая координата средней линии профиля, рад; К - текущий радиус рабочего колеса; Е - количество лопаток рабочего колеса;- угол лопатки на выходе из рагл бочего колеса на радиусе К,а толщину Й профиля лопатки выбнра 45 ют в соответствии с уравнением 11562474 при ее сечении цилиндрическими поверхностями радиуса Н = сопвс,ставитель А.Зитынюк Редактор Н,Яцола Техреду.Дидык Корректор С,Черни Тираж 429 Подписное по.изобретениям и открыти -35, Раушская наб., д. 4/ и ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 Заказ 10ВНИИПИ ударственного комите 113035, Москва Й, = сопят и Фа - 1/3 = сопз соответственно.