Лопаткова решітка турбомашини
Номер патенту: 67380
Опубліковано: 15.09.2005
Формула / Реферат
Фіточай, який містить суміш подрібнених і висушених листя кропиви дводомної та плодів шипшини, який відрізняється тим, що додатково містить зілля спориша, зілля хвоща, кукурудзяних рилець, причому суміш подрібнених і висушених листя кропиви, зілля споришу, зілля хвоща, кукурудзяних рилець, плодів шипшини використовується у співвідношенні 1: 1:2: 1,1: 3,3 по масі відповідно.
Текст
Винахід стосується двигунобудування і може знайти застосування при проектуванні турбомашин в авіаційній та машинобудівній промисловості. Відома конструкція лопаткової решітки для турбін або компресора, яка містить ряд лопаток, розміщених між нижньою і верхньою частинами, які утворюють канали між лопатками, в яких змонтовані обтікачі невеликої висоти, орієнтовані паралельно лопаткам, причому кожний канал забезпечений обтікачсм, який змонтований у нижній і/або верхній частинах. Конструкція забезпечує зменшення повторних втрат у верхній і/або нижній частинах проточного каналу [див. Заявку Франції №2432608, МПК 6F01D5/14, 1982р.]. Суттєвими недоліками відомого пристрою є те, що: 1) установка обтікачів невеликої висоти у проточній частині між сусідніми лопатками у перерізі за підковоподібним вихором приводить тільки до розрізування уже сформованого підковоподібного вихору на дві частини, які будуть існувати на обтікачах і лопатках, що приводить до подвоєння канального і парних вихорів, а це збільшує гідравлічні втрати і приводить до падіння ККД турбомашини; 2) ускладнюється конструкція решітки турбомашини, заставляються міжлопаточні канали, що приводить до падіння тиску і ККД турбомашини. Відома конструкція лопаткової решітки турбомашини, яка вибрана у якості прототипу, що містить ряд лопаток, закріплених між внутрішнім і зовнішнім бандажами, а на їх вн утрішніх поверхнях перед носиком кожної лопатки з зазором встанонлсні обтікачі клиновидної форми, причому кожна грань обтікача виконана по дотичній до вхідної частини профілю, а обтікачі мають висоту і довжину грані, які складають відповідно 0,01...0,03 і 0,10...0,15 хорди лопатки, і кутом при висоті, рівній 10°...15°, а зазор між обтікачем і носиком лопатки виконаний у вигляді каналу, що звужується з відношень площі каналу з боку корита і збоку спинки 1,5...1,7 і шириною каналу з боку спинки 0,01...0.02 хорди лопатки [див. Патент Російської Федерації № 2013570, МПК 6F01D5/14, 1991р.]. Істотними недоліками відомого пристрою, є те що: 1) ускладнюється конструкція лопаткової решітки турбомашини за рахунок постановки обтікачів клиновидної форми перед носиком кожної лопатки; 2) пограничний шар у каналах по між лопатками на внутрішніх поверхнях зовнішнього і внутрішнього бандажах зберігається, а різниця тиску поміж коритом і спинкою на лопатках існує, а при обтіканні лопаток буде проходити перетікання маси середовища від корита до спинки, що приводить до утворення парних вихорів, додаткових гідравлічних втрат і падіння ККД турбомашини. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення лопаткової решітки турбомашини шляхом виконання на внутрішніх поверхнях внутрішнього і зовнішнього бандажів не менше, ніж по два ряди ямок у шаховому порядку і розташування їх у формі підкови діаметром D і глибиною Н, встановлення відношення глибини Η ямки до його діаметру D лежить в межах 0,5>H/D>0,1, а відстані між центрами ямок у ряді складає Ь1=(2,0...2,5)D, а поміж центрами у рядах Ь2=(2,5...3,0)D. Очікуваний технічний результат від впровадження винаходу полягає в р уйнуванні пограничного шару на внутрішніх поверхнях вн утрішнього і зовнішнього бандажів перед вхідними краями лопаток і міжлопаткового каналу, що виключає утворення підководібного вихору, канального вихору і парного вихору і перетікання маси середовища від корита до спинки, що зменшує гідравлічні втрати і підвищує ККД турбомашини в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що лопаткова решітка турбомашини, яка містить ряд лопаток, які закріпленних між внутрішнім і зовнішнім бандажами згідно винаходу на внутрішніх поверхнях внутрішнього і зовнішнього бандажів виконанні не менше ніж по два ряди ямок діаметром D і глибиною Н, які розташовані в формі підкови у шаховому порядку, відношення глибини Η ямки до його діаметру D лежить в межах 0,5>H/D>0,1, а відстань між центрами ямок у ряді складає h1=(2,0...2,5)D, а поміж центрами ямок в рядах h 2 =(2,5...3,0)D, причому задні краї ямок останнього ряду по потоку розташовані на відстані 0,025...0,050 хорди лопатки по дузі біля кутової довжини 50°...60°, яка поєднана з прямою лінією, що проходить через точку мінімального тиску на спинці лопатки і віддалена від вхідного краю лопаток на 0,3...0.4 хорди лопатки, де: D діаметр ямок, величина якого знаходиться в межах 4мм>D>1mm; Η- глибина ямок, h1 - відстань між центрами ямок в ряді; h2-відстань між центрами ямок в рядах. Запропонована конструкція лопаткової решітки турбомашини дозволяє: 1) виконання на внутрішніх поверхнях внутрішнього і зовнішнього бандажів не менше, ніж по два ряди ямок у шаховому порядку забезпечує формування пульсуючи х вихорів з коливанням їх повздовжніх осей по азимуту на кут ±45°, що дозволяє руйнувати пограничний шар перед вхідними краями лопаток, виключає утворення підковоподібного, канального і парного вихорів, а це приводить до зменшення гідравлічних втрат і підвищення ККД турбомашини [фізична природа виникнення пульсуючих ви хорів і їх робота детально описана в статі B.C. Косарев, А.П.Козлов "Стр уктура течения и теплообмен при обтекании полусферического углубления турбулентным потоком воздуха, І88М 0236-3941. Весник МВТУ. Сер. Машиностроение, 1993. №1.]; 2) виконання на внутрішніх поверхнях внутрішнього і зовнішнього бандажів у каналі поміж лопаток ямок дозволяє зруйнувати пограничний шар, що практично виключає перетікання маси середовища від корита до спинки лопатки, зменшує гідравлічні втрати, а це підвищує ККД турбомашини; 3) виконання ямок перед лопатками і в каналі між лопатками, спрощує і здешевлює виготування лопаткової решітки турбомашини; 4) ямки розміщені так, що в місцях утворення вихорів вони не дотикаються один одного; 5) особливість ямок полягає в тому, що їх робота не залежить від напряму натікання середовища. Таким чином досягається очікуваний технічний результат, а саме руйнується пограничний шар перед вхідними краями лопаток і у каналі поміж лопатками, що виключає утворення підковоподібного, канального і парного вихорів, спрощується і здешевлюється технологія виготування лопаткової решітки турбомашини, зменшується перетікання середовища, гідравлічні втрати і підвищується ККД турбомашини. Винахід, що заявляється, ілюструється кресленнями, де: На Фіг.1- показний загальний вид лопаткової решітки турбомашини без ямок. На Фіг.2- показаний поперечний розріз лопаткової решітки турбомашини по А-А з ямками. На Фіг.2 введені позначення; D - діаметр ямки; Η - глибина ямки; h1 - відстань між центрами ямок в ряді; h 2 - відстань між центрами ямок в рядах. Лопаткова решітка турбомашини складається з зовнішнього бандажа 1, лопатки 2, внутрішнього бандажа 3, ямок 4, хорди 5 лопатки 2, підковоподібного вихору 6, прямої лінії 7, лінії приєднання 8 середовища до переднього краю лопатки 2, сідлова точка 9. Пристрій працює наступним чином. При течії середовища поміж зовнішнім 1 і внутрішнім 3 бандажами на внутрішніх поверхнях яких відсутні ямки буде утворюватися пограничний шар, у цьому випадку перед лопаткою 2 середовище відривається від внутрішніх поверхонь бандажів 1 і 3 і формує підковоподібний вихор 6. Перехрещення підковоподібного вихору 6 з лінією приєднання 8 утворює сідлову точку 9. Підковоподібний вихор 6 по пограничному шару тече від корита до спинки сусідньої лопатки 2, причому утворює канальний і парний вихори. Ці ви хори значно збільшують гідравлічні втрати, що приводить до зменшує ККД турбомашини. Як відомо із літературних джерел, при течії середовища в каналах турбомашин процес перетікання середовища від корита до спинки відбувається по пограничному шару. Задача винаходу складається в зруйнуванні прикордонного шару на внутрішніх поверхнях вн утрішнього 3 і зовнішнього 1 бандажів. Ця задача вирішується наступним чином. Для виключення утворення підковоподібного вихору і інших видів вихорів перед лопатками 2 на внутрішніх поверхнях вн утрішнього 3 і зовнішнього 1 бандажів виконані не менше ніж по два ряди ямок 4 у форми підкови, які розташовані від вхідних країв лопаток 2 на відстані 0, 025...0,050 хорди 5 лопатки 2 по дузі коло кутової довжини 50°...60°, яка поєднана з нею прямою лінією 7, точка якої находитися на спинці лопатки 2 і віддалена від її вхідного краю на 0,3...0,4 хорди лопатки 2. При наявності ямок 4 на внутрішніх поверхнях внутрішнього 3 і зовнішнього 1 бандажів характер течії середовища змінюється. В цих умовах при течії середовища, воно відривається від вхідної частини ямок 4 і змінює траєкторію своїх часточок таким чином, що вони входять в ямку 4. Біля центра ямок 4 відбувається приєднання середовища до його стінки, однак незначна технологічна асиметрія ямок 4, або нерівномірність поля швидкості середовища призводить до закручування течії в ямці 4. Закручене середовище викидається в основний потік середовища поблизу ви хідного краю ямок 4. Таким чином кожна ямка 4 працює як генератор вихору, вісь якого виходить з вихідної половини ямки 4 і нахилена в сторону руху основного потоку середовища, а висота викидання залежить від швидкості потоку. Турбулізація течії відбувається не тільки над ямкою 4, але й на відстані над нею, що приводить до значного руйнування пограничного шару, що виключає утворення підковоподібного, канального і парного вихорів і перетікання маси середовища від корита до спинки лопатки 2. В сучасних турбінах і компресорах швидкості основного потоку середовища при течії на внутрішніх поверхнях бандажем 1 і 3 достатні для генерації вихорів згідно описаного вище механізму для руйнування пограничного шару. Шахове розміщення ямок 4 в рядах дозволяє турбулізувати проміжки між вихорами попереднього ряду за допомогою вихорів, що утворились на ямках 4 наступних рядів і дозволяє надійно підвищення руйнування пограничного шару. Для зменшення перетікання маси середовища у каналі між сусідніми лопатками 2 від корита до спинки ямки 4 виконують на внутрішніх поверхнях бандажів 1 і 3 нижче по течії підковоподібного вихору не менше ніж по два ряди по прямій лінії (на Фіг.2 не показано). Таким чином запропонована лопаткова решітка турбомашини забезпечує руйнування пограничного шару, виключає утворення підковоподібного, канального і парного вихорів, спрощує і здешевлює те хнологію виготовлення лопаткової решітки турбомашини, зменшує перетікання середовища від корита до спинки, гідравлічне втрати і підвищує ККД турбомашини в цілому.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюBlade grid of turbo-machine
Автори англійськоюKhalatov Artem Artemovych, Varhanov Ivan Stepanovych
Назва патенту російськоюЛопаточная решетка турбомашины
Автори російськоюХалатов Артем Артемович, Варганов Иван Степанович
МПК / Мітки
МПК: F01D 5/18
Мітки: турбомашині, решітка, лопаткова
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-67380-lopatkova-reshitka-turbomashini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Лопаткова решітка турбомашини</a>
Попередній патент: Паразитицидна композиція і спосіб боротьби з ектопаразитами
Наступний патент: Трансформатор високої напруги і великої потужності з розподілюючим екраном (ре) долюка і способи виготовлення, визначення параметрів і випробування ре (варіанти)
Випадковий патент: Електродвигун поляризованого типу