Направляющий аппарат турбомашины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 F 16 Н 41 26 F 01

OCKC08}?5 ß t3,",,.

ЬШМОТЕ1(А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ,13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, (21) 3798035/25-06. (22) 31 . 08. 84 (46) 07.07.86. Бюл. Р 25 (72) Е. Г. Самарин, П. А. Грымэин и В. П. Семенов (53) 621.226.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1089283, кл. F 01 Э 9/02, 1982. (54) (57) l . НАЛРАВЛЯ10ЩИй АППАРАТ

° ТУРБОИЙПИНЫ, преимущественно гидротрансформатора, содержащий наружный и внутренний ободы, расположенные между ними рабочие лопатки и консоль но эакрепленные в межлопаточных каналах пластины иэ упругого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы на переходных режимах, в нем каж" дая лопатка снабжена двумя пластинами, расположенными по обе стороны лопатки и эакрепленными на .ее входной кромке. 2. Аппарат турбомашины по п. 1, отличающийся тем, что пластины расположены под углом 5090, их высота составляет 0,9-0,95 высоты лопатки, а длина каждой пластины составляет 0,3-0,6 длины лопатки,.,1

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано преимущественно в гидродинамических передачах машин и механизмов. Целью изобретения является повышение эффективности работы гидродинамической передачи на переходных режимах, На фиг. 1 представлена гидродинамическая передача (гидротрансформатор), разрез; на фиг. 2 — рабочие лопатки направляющего аппарата гидротрансформатора с установленнь>ми на них пластинами из. упругого материала, на >иг. 3 — графики КПД гидротрансформатора с направляющим аппаратом, оснащенным упругими пластинами (пунк тирная линия) и без последних (сплош>Гая линия), 1. »дротрапсфарматор содержит насосное 1 и. турбинное 2 колеса, установленные соответственно на входном и выходном валах (не показаны), а также направля>ещий аппарат 3. Направляющий аппарат 3 содержит наружный 4 и внутренний 5 ободы и расположенные между ними рабочие лопатки 6.

1<аждая лопатка 6 снабжена двумя пластинами 7, выполненными из упругого материала. Пластины 7 расположены по обе стороны лопаток 6 и консольно закреплены на ее входной кромке 8.

Направляющий аппарат работает следующим образом.

1!а установившемся режиме работы передачи поток циркуляции, создаваемый насосным колесом 1, сходит с тур

Г>ннного колеса 2 в осевом направлении под углом атаки c<=0 (фиг. 2а) относительно лопаток б направляющего аппарата 3. При этом пластины 7 поджнмаются потоком рабочей жидкости к соответствующим боковым поверхностям лопатки б, придавал ей наиболее благоприятный с точки зрения обтекания профиль (не показан), при котором потери энергии от вторичных течений являются минимальными.

При увеличении нагрузки на выходном валу гидротрансформатора возникает положительный угол атаки при входе потока в направляющий аппарат 3 (фиг. 2б). При этом конфигурация упругих пластин 7 под,цействием потока рабочей жидкости изменяется, придавая лопатке объемный профиль, яв5

l5 ного направления потока.

Аналогичным образом происходит. изменение формы упругих пластин 7 и прМ уменьшении нагрузки па выходном валу гидротрансформатора, что соответствует отрицательному углу атаки (ч>иг. 2в) при входе потока циркуляции в направляющий аппарат 3.

Таким образом, упругие пластины 7, консольно закрепленные на входных кромках 8 рабочих лопаток 6 направляющего аппарата 3 гидротрансформатора, обеспечивают автопрофилировапие лопаток 6 в зависимости от направпения потока циркуляции за счет чего достигается уменьшение потерь энергии от вторичных течений.

Проведегпняе исследования позволяюг определить оптимальные угол охвата лопатки упругими пластинами и геометрические соотношения размеров лопаток и упругих пластин, при которых дос птается наиболее значительное повышение эффективности работы передачи на переходных режимах..

Так, величина угла между пластинами а составляет 50-90, высота пластин

0,9-0,95 высоты лопатки, а длина каждой пластины — 0,3-0,6 длины лопатки..

Прп других углах охвата лопатки и соотношениях размеров лопаток и упругих пластин не обеспечивается требуемая совокупность свойств направляющего аппарата.

Угол охвата лопатки упругими пластинами, величина которого составляег 50-90, покрывает диапазон уг- лов атаки, характеризующийся наиболее интенсивными потерями от вторичных течений. Ероме того, снижение ! потерь энергии от вторичных течений достигается за счет того, что упругие пластины отделяют входной участок лопатки (где обычно циркулируют вихри) от потенциальной (струйной) части потока циркуляции. С этой целью длина пластин выбирается в пределах

0,3-0,6 длины лопатки.

Для плавного прилегания к боковой поверхности лопатки упругая пластина должна иметь размер по высоте несколько меньше, чем высота лопатки, составляя примерно 0,9-0,95 ее высо" ты.

Установка упругих пластин на вход ной кромке рабочих лопаток направляю242667 2 ляющийся оптиМальным именно для дан

Ф02. 2

g о/

400

40.20

0 02 04 Об 08 70 4

ФигЗ

Составитель Я. Брацлавский

Редактор Г. Волкова Техред .Л.Олейник

Корректор М. Максимишинец

Заказ 3684/34 Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 щего аппарата позволяет получить эффект автопрофилирования лопаток, заключающийся в изменении формы лопаток в зависимости от направления потока циркуляции, что обеспечивает

242667 4 по сравнению со стационарно профилированными лопатками эффективное снижение потерь энергии от вторичных течений на переходных режимах работы гидродинамической передачи.