ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО ИЛИ ДИАГОНАЛЬНОГО КОМПРЕССОРА

ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО ИЛИ ДИАГОНАЛЬНОГО КОМПРЕССОРА


RU (11) 2234622 (13) C2

(51) 7 F04D29/44 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002129819/06 
(22) Дата подачи заявки: 2002.11.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.11.06 
(45) Опубликовано: 2004.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2029889 С1, 27.02.1995. SU 323570 А, 24.02.1972. SU 706571 А, 31.12.1979. US 4595340 А, 17.06.1986. US 5529457 А, 25.06.1996. DE 2606891 А1, 23.09.1976. 
(72) Автор(ы): Латышев А.В. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (RU) 
Адрес для переписки: 152903, Ярославская обл., г. Рыбинск, пр-т Ленина, 163, ОАО "НПО "Сатурн", ОРИС 

(54) ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО ИЛИ ДИАГОНАЛЬНОГО КОМПРЕССОРА 

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в диффузорах центробежных и диагональных компрессоров газотурбинных двигателей. Технической задачей изобретения является снижение гидравлических потерь в диффузоре. Поставленная задача решается тем, что диффузор центробежного или диагонального компрессора содержит лопатки, поверхности корыта и спинки которых имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями одна к другой, плавно сопряженные с образующими выходных кромок. Новым в изобретении является то, что образующие выходных кромок имеют “саблевидные” формы и изогнуты в окружном направлении. 1 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в диффузорах центробежных и диагональных компрессоров газотурбинных двигателей.

Известен радиальный лопаточный диффузор центробежного компрессора, содержащий лопатки, поверхности корыта и спинки которых в области выходной кромки имеют образующие в виде прямых линий и прямолинейную образующую выходных кромок [1].

Существенным недостатком лопаточного диффузора с лопатками, имеющими прямолинейные образующие выходных кромок, являются высокие гидравлические потери, основную долю которых составляют вторичные потери в угловых участках лопаточных каналов за счет имеющихся повышенных радиальных градиентов давления в этих сечениях.

Известен диффузор центробежного компрессора, содержащий лопатки, поверхности корыта и спинки которых в области выходных кромок имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенных выпуклостями одна к другой. Выходная кромка лопаток имеет криволинейную в радиальном направлении образующую, плавно сопряженную с образующими корыта и спинки. При этом выходная кромка имеет переменную толщину, увеличивающуюся в направления от центра к периферии [2].

На выходе из такого диффузора присутствует резкое изменение площади проходного сечения - внезапное расширение потока, при котором существенно возрастает величина коэффициента гидравлического сопротивления за счет возникновения потерь на “удар”. В широком сечении при внезапном расширении образуется струя, отделенная от основной среды поверхностью раздела, которая распадается и свертывается в мощный вихрь. Длина участка, на котором происходит вихреобразование, постепенное рассасывание вихря и полное растекание потока по сечению, является довольно продолжительной.

Технической задачей изобретения является снижение гидравлических потерь в диффузоре.

Поставленная задача решается тем, что диффузор центробежного или диагонального компрессора содержит лопатки, поверхности корыта и спинки которых имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями одна к другой, плавно сопряженные с образующими выходных кромок.

Новым в изобретении является то, что образующие выходных кромок имеют “саблевидные” формы и изогнуты в окружном направлении.

На прилагаемом чертеже изображен диффузор.

Диффузор содержит наружный 1 и внутренний 2 корпусы и лопатки 3. Поверхности корыта 4 и спинки 5 лопаток 3 имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями одна к другой, плавно сопряженные с образующими 6 выходных кромок, которые имеют "саблевидные" формы и изогнуты в окружном направлении.

Диффузор работает следующим образом.

Сжатый воздух из-за рабочего колеса центробежной или диагональной ступени проходит безлопаточный диффузор, несколько снижает свою скорость и входит в диффузор с лопатками 3. Из-за того, что образующие 6 выходных кромок имеют "саблевидную" форму и изогнуты в окружном направлении, наклон выходной кромки по высоте лопатки изменяется так, что радиальные градиенты давления, особенно в периферийных и корневых зонах, сведены к минимуму.

Такое выполнение выходных кромок позволяет повысить эффективность лопаточного венца. При применяемых в ГТД диффузорах со степенью диффузорности n=F2/F1 1,9... 2,2 (где: F2 - площадь на выходе из диффузора; F1 - площадь на входе в диффузор) и эквивалентным углом раскрытия диффузора 3 4... 8 величина коэффициента гидравлического сопротивления при прохождении воздуха по каналу диффузора, лопатки которого имеют изогнутые в окружном направлении “саблевидные” образующие выходных кромок, которые плавно сопрягаются с образующими поверхностей корыта и спинки из кривых порядка не менее второго, снижается на ~ 30... 35% по сравнению с внезапным расширением потока.

Источники информации

1. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. М.: Машиностроение, 1986, с.204-207.

2. Патент России №2029889, кл. F 04 D 29/44, опубл. 1995. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Диффузор центробежного или диагонального компрессора, содержащий лопатки, поверхности корыта и спинки которых имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями одна к другой, плавно сопряженные с образующими выходных кромок, отличающийся тем, что образующие выходных кромок имеют “саблевидные” формы и изогнуты в окружном направлении.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru