Лопатка реактивной газовой турбины

Лопатка реактивной газовой турбины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1ц 266475

Союз Севетски1о

Социалистических

Республик (6I) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.07.66 (21) 1093836/24-6 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15,10.75. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 05.07.76 (51) М. Кл. Г Old 5 14

1осударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) о ДК 621-226.2 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. М. Аронов (71) Заявитель (54) ЛОПАТКА РЕАКТИВНОЙ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ

Известны лопатки реактивных газовых турбин с профилем, очерченным дугами кривых, на1пример параболами и лемнискатами, дугами окружностей и прямыми. Однако они имеют нарушение монотонно=ти изменения кривизны контура, скачки кривизны в точках сопряжения, что приводит к дополнительным потерям, свызванным разгоном потока в зоне максимальной кривизны, с последующим торможением, приводящим к отрыву потока.

В предлагаемой лопатке профиль от входной кромки до максимальной толщины очерчен дугами окружности, а на остальных участках — плавно сопрягаемыми с ними ги перболическими спиралями.

При использовании предлагаемой лопатки сокращаются сроки построения обвода профиля, так как параметры спиралей и дуг окружностей, образующих профиль, с соблюдением исходных газодинамических прочностных условий можно определить на электронно-цифровых вычислительных машинах (ЭЦВМ).

На чертеже схематично показано построение оовода профиля лопатки.

Контуры спинки и корыта от входной кромки (точки 1 и 2) до максимальной толщины (точки 3, 4) образованы дугами окружностей

СООТВЕТСТВЕННО 1Сопиккп И Якорыта, ПО ОДНой На каждом контуре. На всем остальном участке контуры профиля о бразованы гиперболическими спиралями (также по одной на спинке и корыте), которые сопрягаются с окружностями без скачка кривизны.

Параметры спиралей и дуг окружностей

5 определяют на ЭЦВМ. пр11чем исходными данными для этого явля!отся:

PI и P2 — -оответственно углы входа II BI,Ixoда потока;

1,,п — приведенная скорость (или расчет10 ный перепад давлений);

t. — шаг решетки (или ее ширина S);

r2 — радиус выходной кромки;

F — площадь профиля (или момент его сопротивления S).

По заданным условиям на проектирование определяют значения следующих элементов профиля и решетки: орт — ОПТИМаЛЬНЫй Шаг РЕШЕТКИ;

6 — угол отгиба;

Ри — KOHCTIpуКтИВНЫй УГОЛ ВХОда й1сп + ",ткор 1 К—

ГДЕ Р1сп И 1кор — УГОЛ МЕЖДУ ФРОНТОМ РЕшетки и касательной к профилю в месте сопряжения входной кромки соответственно с контуром

30 СПИНКИ I,ЛИ KOPI>ITB;

266475 ргаф — ЭффЕКтИВНЫй УГОЛ ВЫХОда р2оф=arCSin — -, ГдЕ аг— аа

t ширина канала на выходе, «горло» канала; — кон "труктивный угол выхода, о рспп + рскор

Г2К—

2 а

ГДЕ р2сп, р2кор УГОЛ МЕЖДУ фронТОМ РЕШЕТ ки и касательной к профилю в месте сопряжения выходной кромки соответственно с контуром спинки и корыта;

Ed„<»c — относительное положение наибольшей окружности, вписываемой в профиль; /макс — макс/l

ГДЕ А1акс — ДИВМЕВР НаибОЛЪ ШЕЙ ОКружноСТИ, l — хорда профиля;

r1 — радиус окружности входной кромки;

coI и в2 — угол клина соответ "твенно на входе или выходе;

1 де 1о1 = 11кор 11сп, 1о2 — p2rcop р2оп у — угол установки профиля в решетке.

Для оценки этих величин используются обобщения экспериментальных продувок решеток и статистические данные их геометрических параметров.

Параметр и положение спирали спинки выбираются таким образом, чтобы:спинка сопрягалась с выходной кромкой, был =облюден

УГОЛ Р23ф И ВЫДЕРжаНО УСЛОВИЕ а2<б (бпРеД.

Величина радиуса R,»»„è положение центра окружности (точка P) подбираются так, чтобы касательная к спинке в месте сопряжения с входной кромкой была направлеHB ПОД УГЛОМ р1сп= (31к — — 1 И ЧтОбЫ СОПря2 жение дуги со спиралью осуществлялось без скачка кривизны.

Поэтому точка Р должна совпадать с точкой эволюты спирали, соответствующей точке и на самой спирали, радиус кривизны в котоРОН ДВВЕН оспинки (ЭВОЛЮТа ИЗ06РВЖЕна

10 штрих-пунктирной линией) .

ВЕЛИЧИНа РаДИУСа ДУТИ Ркорыта. КОТОРВЯ

ВМЕСТЕ С ДУГОЙ Яод пкп О6РаЗУЕТ ВХОДНОЙ Уча сток профиля, и положение этой Окружности определяются, исходя из соблюдения угла р1

15 и получения максимальной толщины dM»c на расстоянии Хд„ак,/l от входной кромки.

Параметр и положение спирали корыта,выбираются так, чтобы входной участок имел

20 НацраВЛЕНИЕ, СООтВЕтСтВуЮщЕЕ УГЛУ р2к, а СОпряжение спирали с окружно=тью Лкорыта осуществлялось без скачка кривизны. (Спираль в точке сопряжения и имеет радиус кривизны, ра вный Rxrops a, а центр кривизны

25 совпадает с точкой Q — центром этой окружности) .

В спроектированной таким образом решетке будут получены минимальные потери при до- и околозвуковых перепадах давлений при

З0 всех используемых на практике углах поворота потока.

Предмет изобретения

35 Лопатка реактивной газовой турбины .с профилем, очерченным дугами кривых, о тличающаяся тем, что, ." целью повышения к.п.д. при больших углах поворота потока, профиль от входной кромки до макси40 мальной толщины очерчен дугами окружности, а на остальных участках —.плавно сопрягаемыми с ними гиперболическими спиралями.

266475

Составитель В. Епифанов

Техред M. Семенов

Редактор П. Вербова

Корректор А. Дзесова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1403/22 Изд, № 1113 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д, 4/5