ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО ИЛИ ДИАГОНАЛЬНОГО КОМПРЕССОРА

ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО ИЛИ ДИАГОНАЛЬНОГО КОМПРЕССОРА


RU (11) 2234623 (13) C2

(51) 7 F04D29/44 

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

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

(21) Заявка: 2002129820/06 
(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 (ГТД). Технической задачей изобретения является снижение гидравлических потерь в диффузоре за счет снижения до минимума радиальных градиентов давления в корневых и периферийных сечениях лопаток. Поставленная задача достигается тем, что диффузор центробежного или диагонального компрессора содержит лопатки, поверхности корыта и спинки которых в области выходных кромок имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями одна к другой, плавно сопряженные с образующими входных кромок. Новым в изобретении является то, что образующие входных кромок лопаток 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 (ГТД).

Известен диффузор, содержащий лопатки, поверхности корыта и спинки которых в области выходных кромок имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями друг к другу, при этом лопатки имеют криволинейные в радиальном направлении образующие входных кромок и в области этих кромок криволинейные образующие спинки и корыта [1].

В этом диффузоре входная кромка с криволинейной в радиальном направлении образующей является инициатором образования вихря, вызывающего вторичные потери, и, кроме того, приводит к повышению потерь на удар. Входная кромка с искривленной по высоте в радиальном направлении образующей имеет повышенную толщину в области периферийного и корневого сечений лопаток, что резко снижает рабочий диапазон лопаточного аппарата по углам атаки. Из-за возникновения больших пиков разрежения на нерасчетных углах атаки происходит отрыв пограничного слоя и рост не только вторичных, но и профильных потерь в лопаточном венце.

Известен диффузор центробежного компрессора, содержащий лопатки, поверхности корыта и спинки которых в области выходных кромок имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями одна к другой. Лопатки имеют прямолинейные образующие входных кромок, и в области этих кромок поверхности корыта и спинки имеют прямолинейные образующие, плавно сопряженные с криволинейными образующими корыта и спинки [2].

Существенным недостатком такого лопаточного диффузора являются присущие входным кромкам с прямолинейными образующими повышенные гидравлические потери на входе в диффузор в области корневого и периферийного сечений лопаток за счет повышенных радиальных градиентов давления в этих сечениях, которые приводят к увеличению профильных и концевых потерь.

Технической задачей изобретения является снижение гидравлических потерь в диффузоре за счет снижения до минимума радиальных градиентов давления в корневых и периферийных сечениях лопаток.

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

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

На чертеже изображен предлагаемый 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 и плавно сопряженные с образующими входных кромок 6. Образующие входных кромок 6 имеют изогнутые в окружном направлении “саблевидные” формы, причем образующие кромок 6 могут быть изогнуты как в сторону спинки, так и в сторону корыта.

Диффузор работает следующим образом.

Сжатый воздух из-за колеса центробежной или диагональной ступени проходит безлопаточный диффузор, несколько снижает свою скорость и входит в диффузор, имеющий входное сечение, образованное входными кромками 6 лопаток 3. Входное сечение плавно переходит в сечение на выходе из диффузора. Из-за того, что образующие входных кромок 6 изогнуты в окружном направлении и имеют “саблевидные” формы, наклон входной кромки 6 лопатки 3 изменяется по высоте проточной части таким образом, что радиальные градиенты давления, особенно в периферийных и корневых зонах, сведены к минимуму. “Саблевидные” входные кромки 6 позволяют в широких пределах варьировать распределение степени реактивности по высоте проточной части и повысить эффективность лопаточного венца.

В 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, лопатки которого имеют изогнутые в окружном направлении “саблевидные” образующие входных кромок 6, снижается на ~25... 30% по сравнению с прямоугольным межлопаточным каналом.

Источники информации

1. Заявка ФРГ №2428969, кл. F 04 D 29/54, опублик. 1976.

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


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Диффузор центробежного или диагонального компрессора, содержащий лопатки, поверхности корыта и спинки которых в области выходных кромок лопаток имеют образующие в виде кривых не менее второго порядка, обращенные выпуклостями одна к другой и плавно сопряженные с образующими входных кромок, отличающийся тем, что образующие входных кромок лопаток имеют "саблевидные" формы, изогнутые 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