Регулируемый сопловой аппарат
Использование: в автомобильных ГТД. Сущность изобретения: сопловой аппарат содержит наружный и внутренний корпус и поворотные лопатки, размещенные между корпусами с радиальными зазорами и состоящие из пера и хвостовика. Перо лопаток выполнено ступенчатым и состоит из 3-х частей. Две концевые части пера высотой 0,1-0,15 от общей высоты пера повернуты относительно профиля средней части пера в сторону увеличения геометрических углов выхода из решетки на 10-15°. Угол поворота в концевых сечениях уменьшен. 2 ил.
COK)3 СОВЕ ГСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕ- СПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВГДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4781465/06 (22) 15.01.90 (46) 15.02.93. Бюл. ¹ 6 (71) Казанский авиационный институт им, А,Н,Туполева и Производственное объединение Горьковский автомобильный завод" (72) P,С.Агачев, А.И.Архипов, В.Т.Маханев и Н,А.Мошкин (56) Авторское свидетельство СССР N 1188470, кл. F 01 D 17/17, 1984. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ СОПЛОВОЙ АППАРАТ Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в газотурбинных двигателях с регулируемым сопловым аппаратом. В конструкциях регулируемого соплового аппарата (РСА) между корпусом PCA u торцами поворотных лопаток установлены гарантированные зазоры. Перо лопаток спрофилировано по определенному закону от корня до периферии. Наличие указанных зазоров приводит к снижению газодинамической эффективности соплового аппарата и турбины в целом. Чтобы избежать больших утечек рабочего тела через зазоры, приходится вводить элементы уплотнения в конструкцию регулируемого соплового аппарата. Это усложняет конструкцию соплового аппарата и повышает стоимость его производства, Известно техническое решение, в котором перо лопатки выполнено ступенчатым на входе в рабочее колесо. Причем профили пера в концевых зонах повернуты относительно основного профиля в разные направления таким образом, что входной участок „„SU, 1795126 А1 (57) Использование: в автомобильных ГТД. Сущность изобретения: сопловой аппарат содержит наружный и внутренний корпус и поворотные лопатки. размещенные между корпусами с радиальными зазорами и состоящие иэ пера и хвостовика, Перо лопаток выполнено ступенчатым и состоит из 3-х частей. Две концевые части пера высотой 0,1-0,15 от общей высоты пера повернуты относительно профиля средней части пера в сторону увеличения геометрических углов выхода из решетки на 10-150, Угол поворота в концевых сечениях уменьшен, 2 ил. рабочего колеса подстроен под структуру потока на входе. Разворот профилей для концевых зон в противоположные стороны относительно основного профиля обусловлен в укаэанном устройстве той неравномерностью распределения параметров потока по высоте проточной части на выходе иэ безлопаточного соплового аппарата, что имеет место в устройстве, он не влияет на утечки через радиальные зазоры. Целью изобретения является повышение КПД ступени. Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом сопловом аппарате, содержащем наружный и внутренний корпус и поворотные лопатки, размещенные между корпусами и состоящие из пера и хвостовика, перо лопатки регулируемого соплового аппарата выполнена ступенчатым и состоит. из трех частей — основной и двух концевых, высота каждой из концевых частей равна 0,1-0,15 общей высоты пера лопатки, концевые части повернуты относительно основной, а геометрический угол выхода 1795126 концевых частей больше геометрического угла основной части на 10-15 . Профили пера по геометрическому углу выхода в концевых зонах повернуты относительно основного профиля в одну сторону— в сторону увеличения угла выхода. При увеличении угла выхода из соплового аппарата снижаются перетечки через открытые радиальные зазоры, а также частично снижаются в"оричные потери в.концевых зонах из-за уменьшения угла поворота потока в этих зонах. На фиг.1 изображен регулируемый сопловой аппарат с открытыми радиальными зазорами со ступенчатым переходом между концевыми и основным профилями сопловой лопатки, общий вид; на фиг.2 — вариант сопловой лопатки с повернутыми концевыми сечениями. Регулируемый сопловой аппарат содержит внутренний 1 и наружный 2 корпусы, поворотные лопатки 3, размещенные между корпусами и состоящие из пера 4 и хвостовика 5. Перо лопатки 45 состоит из трех Формула изобретения Регулируемый сопловой аппарат, содержащий наружный и внутренний корпус и поворотные лопатки, размещенные между корпусами и состоящие из пера хвостовика. отличающийся тем, что, с целью повышения КПД ступени, перо лопатки вычастей tcM. фиг,2) — основного профиля 4 и двух концевых 4а и 4б, повернутых относительно основного так, чтобы геометрический угол выхода из решетки в концевых 5 зонах был на 10-15" больше, чем у основного профиля. Высота концевых частей составляет 0,1-0,15 от высоты всего пера лопатки. При работе соплового аппарата газ в концевых зонах имеет больший угол выхода, "0 чем в основном профиле, что приведет к снижению перетечек через радиальные зазоры РСА и повышению КПД ступени. В связи с уменьшением угла поворота потока в концевых сечениях снижается попереч15 ный градиент давления в концевых зонах, что дополнительно снижает вторичные потери. Предложенная конструкция регулируемого соплового,аппарата с открытыми радиальными зазорами является простой в конструктивном исполнении и технологическом плане, позволяет снизить влияние радиальных зазоров на КПД. сохраняет легкость поворота лопаток РСА. 25 полнено ступенчатым и состоит из трех частей — основной и двух концевых, высота каждой из концевых частей равна 0,1-0,15 общей высоты пера лопатки, концевые части повернуты относительно основной, а геометрический угол выхода у концевых частей больше геометрического угла основной части на 10-15О. 179512б Составитель А. Архипов Техред М.Моргентал Корректор H. Гунько Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 415 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5
