Ступень турбины заднего хода

 

Использование: в турбиностроении. а именно в реверсивных турбинах для повышения экономичности при холостом вращении рабочих лопаток. Сущность (it#A J W изобретения: ступень содержит рабочее колесо , лопатки которого установлены с перекрышей относительно сопловых лопаток. Профиль рабочих лопаток в зоне перекрыши выполнен из двух сопряженных между собой частей, первая из которых по ходу течения рабочей среды имеет профиль, аналогичный профилю рабочей лопатки по среднему диаметру ступени, Спинки первой и второй частей ориентированы против и по направлению холостого вращения рабочею колеса соответственно Уменьшение крутящего момента близко к нулевому значению, следовательно и вентиляционных потерь энергии на холостом вращении, что повышает экономичность. 5 ил.

СОЮЗ, СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 01 0 1/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 (21) 4805813!06 (22) 26,03.90 (46) 15.07.92. Бюл. М 26 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) А.С.Петров, А.M.Tîïóíoâ, А.В.Серов и

А.Н.Вавилов (53) 621.165(088.8) (56) Патент США М 4124329, кл, F 01 0 1/30, опуфлик. 1976. (54) СТУПЕНЬ ТУРБИНЫ ЗАДНЕГО ХОДА (57). Использование: в турбиностроении, а именно в реверсивных турбинах для повышения экономичности при холостом враще нии рабочих лопаток, Сущность

Изобретение относится к турбиностроению, а именно к реверсивным турбинам, содержащим турбину заднего хода.

Известна турбина заднего хода, имеющая с турбиной переднего хода один ротор.

Недостатком данной турбины заднего хода является то, что при ее холостом вращении на режиме переднего хода в ней возникают вентиляционные потери энергии.

Известна турбина заднего хода, сопловые и рабочие лопатки которой размещены на верхнем ярусе. Рабочие лопатки заднего хода установлены над рабочими лопатками переднего хода на одном роторе.

Недостатком этой турбины заднего хода является то, что при ее холостом. вращении на режиме переднего хода в ней также возникают вентиляционные потери энергии, что приводит к понижению экономичности работы реверсивного турбинного двигателя на режиме переднего хода, „„5U,„, 1747719 А1

2 " = :;:- ъ,4 изобретения: ступень содержит рабочее колесо, лопатки которого установлены с пере- крышей относительно сопловых лопаток.

Профиль рабочих лопаток в зоне перекрыши выполнен из двух сопряженных между собой частей, первая из которых bio ходу тече. ния рабочей .среды имеет профиль, аналогичный профилю рабочей лопатки по среднему диаметру ступени. Спинки первой и второй частей ориентированы против и по направлению холостого вращения рабочего колеСа соответственно. Уменьшение крутящего момента близко к нулевому значению, следовательно и вентиляционных потерь энергии на холостом вращении, что повышает экономичность. 5 ил.

Целью изобретения является повышение экономичности при холостом вращении рабочих лопаток ступени турбины заднего хода.

Поставленная цель достигается тем, что

s ступени турбины заднего хода, содержащей рабочее колесо, лопатки которого уста- Ф новлены с перекрышей относйтельно сопловых лопаток; профиль рабочих лопаток в зоне перекрыши выполнен из двух в сопряженных между собой частей, первая 0 из которых по ходе течения рабочей среды имеет профиль, аналогичный профилю рабочей лопатки по среднему диаметру ступени, и ориентированных Спинками первой и второй частей против и по направЛению холостого вращения рабочего колеса соответ.ственно, На фиг, 1 изображена предлагаемая ступень турбины заднего хода, разрез; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 — треугольник скоро1747719 стей циркулирующей среды в корневом сечении; на фиг, 5 — треугольники скоростей циркулирующей среды а сечении Б-Б, Ступень турбины заднего хода содержит:

5. За сопловым GnflapBT0M 4 размещено ра- бочее колесо 6 с рабочими лопатками 7. При . этом последние установлены с перекрышей относительно сопловых лопаток 5, Профиль

8 рабочих лопаток 7 в зоне перекрыши выполнен из двух сопря>кеннь х между собой частей 9 и 10. Первая часть 9 профиля 8 по ходу течения рабочей среды имеет профиль, аналогичнь1й профилю.11 рабочей лопатки 7 по среднему диаметру ступени, и ориентированный спинкой 12 против направления холостого вращения рабочего колеса 6. Вторая часть 10 профиля 8 ориентирована спинкой 13 по направлению холостого apiщения рабочего колеса 6. В периферийной зоне под второй частью 10 профиля 8 рабочих лойаток 7 установлено наподвижное кольцо 14, которое, создает канал 15 между внутренней частью 3 корпуса 1 и кольцом 14 для выхода рабочей среды на режиме заДнего хода, и канал 16 между наружной частью

2 корпуса 1 и кольцом 14 для выхода цирку лирующей среды из зоны перекрыши рабочих лопаток 7 при их холостом вращении на режиме переднего хода, При оаботе турбины на режиме переднего хода рабочая среды через ступень турбины заднего хода не проходит и проис-ходит холостого вращение рабочих лопаток

7 рабочего колеса 6. Холостое вращение рабо .их лопаток 7 ступени турбины заднего хода происходит так; что направление холостого вращения совпадает с ориентацией спинки 12 первой части 9 и профйля 8 и противоположно ориентацйи спинки 13 второй части 10 профйля"8, 3а счет холостого вращения" рабочих лопаток 7 образуются вентиляционные течения циркулирующей

c pep,û.

Циркулирующая среда будут входить в межлопаточные каналы рабочих лопаток 7 в нижних сечениях, Треугольники скоростей для входящей в межлопаточные каналы в нижних сечения циркулирующей среды со стороны входных и выходных кромок йрофиля 11 показаны на фиг. 4, В абсолютном движения (скорость С1) циркулирующая среда имеет небольшую закрутку по направлению холостого вращения рабочего колеса 6. Поддействием центробежных сил циркулирующая среда будет перемещаться ц межлопаточных каналах рабочих лопаток

7 к периферии — в зону их перекрыши отно5 сительно сопловых лопаток 5. В периферийной зоне циркулирующая среда входит в ме>клопаточные каналы профиля 8 рабочих лопа.io 7, где она разворачивается и выхо- дит из межлопаточных каналов второй части

10 10 профиля 8 в канал 16. На выходе из меж-, лопаточнйх каналов второй части профиля

8 и циркулирующая среДа будет иметь существейную закрутку в относительном движении (скорость W2 на фиг, 5) против

15 направления холостого вращения рабочего колеса 6. За счет этого в абсолютном движении {скорость Cz на фиг. 5) в данном сечении ступени циркулирующая среда будет иметь небольшую закрутку против направления

20 холостого вращения рабочего колеса 6, В соответствии с уравнением Эйлера создаваемый циркулирующей средой крутящий мо- мент будет. определяться ее закруткой в абсолютном движении на входе в межлопа-., 25 точные каналы рабочих лопаток 7 в нижних сечения и на выходе на них в периферийной зоне. В связи с этим крутящий момент будет близок к нулевому зйачейию. Соответствен.- но, в данной ступейи турбины заднего хода

30 практически не будет вейтиляционных по- . терь энергии прй холостом вращении рабочих лопаток, что повышает экономичность работй реверсивной турбины на режйме пе- . реднего хода.

35 При работе на режиме заднего хода ра-:: бочая среда последовательно проходит че-. рез межлопаточные .каналы сопловых . лопаток 5 сонлового аппарата 4, через мек. лопаточнйе каналы рабочих лопаток 7 и вы»"

40 ходит в канал 15.

Ф о рмула изобретения

Ступейь турбины заднего хода, содер-. жащая рабочее колесо, лопатки которого ус45 тановлены с перекрышей относительно сопловых лопаток, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности при холостом вращении рабочих лопаток, профиль рабочих лопаток в зоне перекрыши ьы50 полнен из двух сопряженных между собой частей, первая из которых по ходу течения рабочей среды имеет профиль, аналогичнйй профилю рабочей лопатки по среднему диаметру ступени,и ориентированных спинка55 ми первой и второй частей против и по направлению холостого вращения рабочего колеса соответственно.

1747?19

cv

°

Ф

1747719

Составитель Н.Банников

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор Н,Повидайчик

Редактор E.Êîï÷à

Заказ 2484 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

49 Ик виа 5