Рабочее колесо радиально-осевой гидромашины
РАБОЧЕЕ КОЛЕСО РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГИДРОМАШИНЫ, содержащее верхний и нижний ободья и сопряженные с ними лопасти, на поверхности которых установлены ребра, отличающееся тем, что, с целью снижения интенсивности кавитационной эрозии при работе колеса на пониженных (пусковых) напорах, ребра установлены на рабочей поверхности каждой лопасти и расположены друг к другу под углом, равным 30-40°, симметрично относительно ЛИНИИ, эквидистантной линии сопряжения рабочей поверхности лопасти с верхним ободом, причем размещение ребер и их размеры определяются из следующих соотношений LI
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„,Я0„„1118789 A
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3536452/25-06 (22) 10.01.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) С. М. Букчин, А. А. Сотников, Ю. Н. Лиуконен, В. С. Бегичева, С. И. Коллекер и В. И. Шаховский (71) Производственное объединение турбостроения «Ленинградский металлический завод» (53) 621.224.24:621.224-254(088.8) (56) 1. Пылаев Н. И. Снижение кавитационной эрозии гидротурбин.— «Гидротехническое строительство», 1976, № 8, с. 15—
16. (54) (57) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГИДРОМАШИНЫ, содержащее верхний и нижний ободья и сопряженные с ними лопасти, на поверхности которых установлены ребра, отличающееся тем, что, с целью снижения интенсивности кавитационной эрозии при работе колеса на пониженных (пусковых) напорах, ребра установлены на рабочей поверхности каждой лопасти и расположены друг к другу под углом, равным 30 — 40, симметрично относительно линии, эквидистантной линии сопряжения рабочей поверхности лопасти с верхним ободом, причем размещение ребер и их размеры определяются из следующих соотношений
Li= (0,04 — 0,05) Di
1 — — 1. = (0,03 — 0,04) 01, Х,= (0,030 — 0,035) D>,.
h = (0,010 — 0,012) D, где L< — расстояние от линии симметрии ребер до линии сопряжения рабочей поверхности каждой лопасти с верхним ободом;
1. — длина отрезка линии симметрии е ребер, ограниченного пересечением последней с входной кромкой каждой лопасти и прямой, соединяющей центры ребер; — расстояние между центрами ребер; ь (и h — длина и высота ребер соответственно;
3 — диаметр рабочего колеса.
1118789
Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при изготовлении рабочих колес радиально-осевых гидромашин с дальнейшей эксплуатацией на пониженных (пусковых) напорах.
Известно рабочее колесо радиальноосевой гидромашины, содержащее верхний и нижний ободья и сопряженные с ними лопасти, на тыльной поверхности которых установлены ребра параллельно друг другу (! ).
Однако такое рабочее колесо при эксплуатации на пониженных (пусковых) напорах подвергается кавитационной эрозии, которая возникает на рабочей поверхности лопастей из-за обтекания последних потоком с отрицательными углами атаки.
Цель изобретения — снижение интенсивности кавитационной эрозии при работе колеса на пониженных (пусковых) напорах.
Поставленная цель достигается тем, что в рабочем колесе радиально-осевой гидромашины, содержащем верхний и нижний ободья и сопряженные с ними лопасти, на поверхности которых установлены ребра, последние установлены на рабочей поверхности каждой лопасти и расположены друг к другу под углом, равным 30 — 40, симметрично относительно линии, эквидистантной линии сопряжения рабочей поверхности лопасти с верхним ободом, причем размещение ребер и их размеры определяются из следующих соотношений:
1,= (0,04 — 0,05) Ds, 1. = 1з — — (0,03 — 0,04) Dg, 1= (0,030 — 0,035) Dr, h = (0,010 — 0,012) D(, где (., — расстояние от линии симметрии ребер до линии сопряжения рабочей поверхности каждой лопасти с верхним ободом;
1> — длина отрезка линии симметрии ребер, ограниченного пересечением последней с входной кромкой каждой лопасти и прямой, соединяющей центры ребер;
L — расстояние между центрами ребер; и ) — длина и высота ребер соответственно;
0 — диаметр рабочего колеса.
На фиг. 1 изображено рабочее колесо радиально-осевой гидромашины, продольный разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1 в увеличенном масштабе.
Рабочее колесо содержит верхний 1 и нижний 2 ободья и сопряженные с ними лопасти 3, на рабочей поверхности каждой лопасти 3 установлены ребра 4, расположенные друг к другу под углом Ф = 30 — 40, симметричйо относительно линии 5, эквидистантной линии 6 сопряжения рабочей поверхности лопаоти 3 с верхним ободом 1, причем размещение ребер 4 и их размеры определяются из следующих соотношений:
1. — — (0,04 — 0,05) D, 1 г= Lp= (0,03 — 0,04) Р, ь= (0,030 — 0,035) Рi, h = (0,010 — 0,012) D, где L,— расстояние от линии 5 симметрии
15 ребер 4 до линии 6 сопряжения рабочей поверхности каждой лопасти 3 с верхним ободом 1;
1-х — длина отрезка линии 5 симметрии ребер 4, ограниченного пересечением последней с входной кромкой 7 каждой лопасти 3 и прямой 8, соединяющей центры ребер 4;
L — расстояние между, центрами ребер 4;
P e h — длина и высота (не показаны)
25 ребер 4 соответственно;
Э, — диаметр рабочего колеса.
При работе колеса радиально-осевой гидромашины на пониженных (пусковых) напорах поток поступает на лопасти 3 и обтекает последние с отрицательными углами атаки, вследствие чего на рабочей поверхности каждой лопасти 3 за входной кромкой 7 возникает отрыв потока, вызывающий появление кавитационной зоны. Установка ребер 4 на рабочей поверхности каждой лопасти 3 и их воздействие на поток приводит к образованию за ребрами 4 направленных вихревых нитей, которые перемешивают жидкость по спиральным траекториям, что способствует снижению уровня турбулентности потока в зоне кавитации и ос4 лаблению кавитации. Кроме того, кавитационные пузырьки, возникающие при кавитации, уносятся по вихревым нитям в межлопастные каналы, что также снижает интенсивность кавитационной эрозии.
4> Использование изобретения позволяет снизить интенсивность кавитационной эро- . зии при работе колеса радиально-осевой гидромашины на пониженных (пусковых) напорах и тем самым повысить ее надежность, а также сохранить КПД гидрома50 шины на высоком уровне.
1118789
Редактор Н. Швыдкая
Заказ 7400/25
Сост а в ител ь М. Кл а сс о н
Техред И. Верес Корректор И.Муска
Тираж 454 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4
