Лопаточная решетка турбины

Лопаточная решетка турбины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к турбиностроению и позволяет повысить надежность и эконо.мичность турбин с Е ысотой лопатки (Л), не превышающем 40 мм. Решетка содержит ряд Л 1, жестко закрепленных в торцовых обоймах 2, 3 и имеющих канамки (К) 4 на спинке хвостовой части профиля. К 4 выполнены прямоугольными 111ирино11 от 3 до 6% и в выходном сечении глубиной от 3 до 10% высоты Л 1. Выполнение К 4 прямоугольными активизирует обмен энергией между различными слоями по высоте Л 1 и приводит к увеличению средней скорости в пристеночной зоне, что уменьшает потери, расширяет зопу безотрывного течения в каналах решетки при наличии отрыва потока. Кроме того, К 4 уменьшают перетекание рабочего тела в пограпичном слое по высоте Л I. Для турбин, работающих на влажном паре, К 4 служат концентраторами влаги, прерывающими равномерное течение пленки по поверхности профиля. 6 ил. i СО 4j J. А со 4 со ел О5 Фиг. ;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1341356

А1 (Su4 F01 D528

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3869556/24-06 (22) 18.03.85 (46) 30,09.87. Бюл. ¹ 36 (71) Московский энергетический институт (72) A. E. Зарянкин, В. Г. Грибин, В. F.. Каращук и А. Н. Парамонов (53) 621.165 (088.8) (56) Патент США № 4229140, кл. 416 — 37, о и убл и к. 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 525805, кл. F 01 D 5/28, 1975. (54) ЛОПАТОЧНАЯ РЕШЕТКА ТУРБИНЫ (57) Изобретение относится к турбииостроению и позволяет повысить надежность и экономичность турбин с высотой лопатки (Л), не превышающей 40 л м. Решетка содержит ряд Л l. жестко закрепленных в торцовых обоймах 2, 3 и имеющих канавки ()(;) 4 «I t HH xBocTQBQH части профиля. К 4 выполнены прямоугольными шириной от 3 до 6% и в выходном сечении глубиной от 3 до 10% высоты Л 1.

Выполнение К 4 прямоугольными активизирует обмен энергией между различными слоями по высоте Л 1 и приводит к увеличению средней скорости в иристеночной зоне, что уменьшает потери, расширяет зону безотрывного течения в каналах решет ки при наличии отрыва потока. Кроля того, К 4 уменьшают перетекание рабочего тела в пограиичнол слое по высоте Л l. Для турбин, работающих на влажном паре, K 4 служат конпентраторами вла и, прерывающими равномерное течение

tiëñнки по поверхности профиля. 6 ил.

1341356

Формула изобретения!

Изобретение относится к лопаточным решеткам турбин и может быть использовано в энергетическом машиностроении, в частности турбиностроении.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности турбин с высотой лопатки, не превышающей 40 мм.

На фиг. 1 представлена лопаточная решетка турбины, продольный разрез; на фиг. 2 — — сечение А — А на фиг. 1 (для конфузорной решетки); на фиг. 3 то же, для диффузорной решетки; на фиг. 4 зависимость потерь (f) в решетке от относительной ширины (а/I) канавок; на фиг. 5 зависимость потерь () ) от относительной глубины (Ь/f) канавок; на фиг. 6 — график распределения потЕрь (() повысоте (f) лопатки.

Лопаточная решетка турбины содержит ряд лопаток 1, жестко закрепленных в торцовых обоймах 2, 3 и имеющих канавки 4 на спинке 5 хвостовой части 6 профиля 7. Канавки 4 выполнены прямоугольными шириной «а» от 3 до 6% и в выходном сечении 8 глубиной «Ь» от 3 до

10% от высоты Р лопатки l У решеток с конфузорными каналами 9 канавки 4 расположены в области косого среза 10, а у решеток с диффузорными каналами 11 — в области от горла 12 до выходной кромки 3.

Канавки 4 расположены равномерно по высоте 1 лопатки 1, при этом выходная кромка 13 получается профилированной и профиль 7 лопатки 1 по высоте 3 имеет переменное значение хорды (хорда 14 и хорда 15). Лопатка 1 имеет постоянную по высоте 5 хорду 14 профиля 7. Кривая 16 (фиг. 5) относится к конфузорной решетке, а кривая 17 к диффузорной решетке.

Кривая 18 (фиг. 6) относится к решетке без канавок 4, а кривая 19 — с канавками 4.

Решетка обтекается потоком пара в направлении. которое совпадает с направлением прямоугольных канавок 4. В решетке

2 сопловых лопаток 1 происходит ускорение потока в каждом канале 9 и 11, образуемом профилями 7 и ограничивающими торцовыми обоймами 2 и 3. В выходном сечении 8 (зона расположения канавок 4) происходит течение с положительным градиентом давления в косом срезе 10 конфузорной решетки и на спинке 5 профиля 7 возможен отрыв потока. Выполнение прямоугольных канавок 4 активизирует обмен энергией между различными слоями по высоте t лопатки 1 (решетки) и приводит к увеличению средней скорости в пристеночной зоне, что уменьшает потери, расширяет зону безотрывного течения в канале 9, 11 при наличии отрыва потока. Кроме того, канавки 4 уменьшают перетеканию рабочего тела в пограничном слое по выоте 3 лопаток 1 (решеток), обусловленное кривизной проф иля 7 и взаимодействием llогра ничных слоев на концах торцовых обойм 2 и 3, а также поверхности профиля 7.

Для турбин, работающих на влажном паре, канавки 4 служат концентраторами влаги, прерывающими равномерное течение планки по поверхности профиля 7 и, следовательно, улучшающими коагуляцию и пос25 ледующую сепарацию влаги.

Оптимальность отношений ширины «а» и глубины «h» канавок 4 подтверждается снижением потерь ((фиг. 4, 5, 6) в заявленных пределах отношений.

Лопаточная решетка турбины, содержащая ряд с постоянной по высоте хордой лопаток, жестко закрепленных в торцовых обоймах и имеющих канавки на спинке

З5 хвостовой части профиля, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности турбины с высотой лопатки, не превышающей 40 мм, канавки выполнены прямоугольными шириной 3 6% и

4р глубиной в выходном сечении 3 — 10% от высоты лопатки.

true. 2

1341356

A-А

0,07

0,08 о,о5 о,п

0,И

0,07

0,07

0 OZ 0,03 0,0Ф

Фиг. Ф п,ое а,ое а,оа о,оз п,ог

o,п! п,ог 0,04 а,od а ов 01 d/l айаг. 5

1341356

0,1

20

Составитель В. Гутуров

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор В. Ьутяга

Заказ 4414/38 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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