Направляющий аппарат турбомашины

 

Использование: в турбостроении. Сущность изобретения: направляющий аппарат турбомашины содержит профильные каналы, состоящие из сопла 5, участков 6 и 7 с постоянным проходным сечением и косого среза, последний состоит из двух участков 8 и 9, профиль которых выполнен по определенному закону. 3 ил.

Изобретение относится к турбостроению, в частности к конструкции направляющего аппарата центростремительной турбины, например турбодетандера. Известна конструкция лопаточного направляющего аппарата, состоящего из входного сопла с криволинейными обводами и специально спрофилированного косого среза. Недостатками известной конструкции направляющего аппарата являются невысокая эффективность, большой угол выхода потока из него и сложность обеспечения заданной геометрии обводов сопла и косого среза. Известна конструкция лопаточного направляющего аппарата, содержащая корпус и покровной диск, между которыми расположены лопатки, образующие рабочие каналы, каждый из которых имеет профиль сопла с участками постоянного сечения и косого среза. Недостатком известной конструкции является высокий уровень потерь вследствие малых объемных расходов и большого числа лопаток и, следовательно, малой площади поперечного сечения каналов, а также вследствие определенных условий установки лопаток, позволяющих получать угол выхода потока больше 12^o, а это приводит к узкой проточной части турбомашины, что в свою очередь усложняет технологию изготовления. Цель изобретения повышение технологичности и экономичности путем снижения потерь. Указанная цель достигается тем, что в направляющем аппарате турбомашины, содержащем корпус и покровной диск, между которыми расположены лопатки, образующие рабочие каналы, каждый из которых имеет профиль сопла с участками постоянного сечения и косого среза, рабочий канал с профилем косого среза состоит из двух участков, один из которых, смежный с соплом, образован линейным внешним обводом с начальной высотой, предлагаемой из соотношения a= R(K-0,008Z), и длиной, определяемой из соотношения , а второй участок образован криволинейным внешним обводом с текущей высотой, определяемой из соотношения где K 0,15 0,18 коэффициент; δ толщина выходных кромок лопаток; R радиус выходных кромок лопаток; a угол наклона задней стенки сопла, определяемый из соотношения Z число рабочих каналов; Θ₂ кромочный угол, определяемый из соотношения Θ₁ шаговый угол; Θ текущий угол разворота косого среза. На фиг. 1 изображен направляющий аппарат с четырьмя каналами; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 канал аппарата. Направляющий аппарат турбомашины содержит корпус 1 и покровной диск 2, между которыми расположены лопатки 3, образующие рабочие каналы 4, каждый из которых имеет профиль сопла 5 с участками 6 и 7 постоянного сечения и косого среза состоит из двух участков, один участок 8, смежный с соплом, образован линейным внешним обводом, а второй участок 9 образован криволинейным внешним обводом. Направляющий аппарат работает следующим образом. Рабочий газ подводится к соплу, в котором потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, вследствие чего поток разгоняется. Далее в косом срезе и в зазоре 10 потоку придается определенный угол выхода из аппарата, с которым он подходит к рабочему колесу 11.

Формула изобретения

Направляющий аппарат турбомашины, содержащий корпус и покрывной диск, между которыми расположены лопатки, образующие рабочие каналы, каждый из которых имеет профиль сопла с участками постоянного сечения и косого среза, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и экономичности путем снижения потерь, рабочий канал с профилем косого среза состоит из двух участков, один из которых, смежный с соплом, образован линейным внешним обводом с начальной высотой а R (K 0,008·Z) и длиной

а второй участок образован криволинейным внешним обводом с текущей высотой

где К 0,15 0,18 коэффициент;
δ толщина выходных кромок лопаток;
R радиус выходных кромок лопаток;
a угол наклона задней стенки сопла, определяемый из соотношения
Z число рабочих каналов;
Θ₂ кромочный угол, определяемый из соотношения
Θ₁ шаговый угол;
Θ текущий угол разворота косого среза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---