ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА

ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА


RU (11) 2029889 (13) C1

(51) 6 F04D29/44 

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

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

(21) Заявка: 4928586/06 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.05 
(45) Опубликовано: 1995.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных летательных машин. М.: Машиностроение, 1986, с.204-207. 2. Заявка ФРГ N 2428969, кл. F 04D 29/54, опублик.1976. 
(71) Заявитель(и): Рыбинское конструкторское бюро моторостроения 
(72) Автор(ы): Латышев А.В.; Задябин В.М. 
(73) Патентообладатель(и): Рыбинское конструкторское бюро моторостроения 

(54) ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА 

Использование: в компрессоростроении, центробежных компрессорах газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: поверхности корыта 4 и спинки 5 лопаток 3 в области входной кромки 6 имеют образующие в виде прямых линий. Образующие поверхности корыта 4 и спинки 5 из прямых линий плавно переходят в кривые порядка не менее второго в области выходной кромки 7. Выпуклости образующих обращены друг к другу. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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

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

Рабочий диапазон компрессора с таким диффузором шире, чем с трубчатым диффузором. Однако существенным недостатком лопаточного диффузора являются высокие гидравлические потери, основную долю которых составляют вторичные потери в угловых участках лопаточных каналов.

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 друг к другу, каждая лопатка имеет криволинейную входную кромку, и в области входной кромки образующие спинки и корыта криволинейные [2].

В этом диффузоре криволинейная входная кромка является инициатором образования вихря, который вызывает вторичные потери и, кроме того, криволинейная входная кромка приводит к повышению потерь на удар. Искривленная по высоте входная кромка, имеющая повышенную толщину в области периферии и корня, резко снижает рабочий диапазон лопаточного аппарата по углам атаки из-за возникновения больших пиков разрежения на нерасчетных углах атаки, приводящих к отрыву пограничного слоя и к росту не только вторичных, но и профильных потерь в лопаточном венце.

Целью изобретения является снижение гидравлических потерь в диффузоре без уменьшения рабочего диапазона компрессора.

Цель достигается тем, что диффузор центробежного компрессора содержит лопатки. Поверхности корыта и спинки лопаток в области входной кромки имеют образующие в виде прямых линий, а образующие поверхностей корыта и спинки плавно переходят в кривые порядка не менее второго в области выходной кромки, при этом выпуклости образующих корыта и спинки обращены друг к другу.

На чертеже изображен диффузор.

Диффузор содержит наружный 1 и внутренний 2 корпусы и лопатки 3. Поверхности корыта 4 и спинки 5 лопаток 3 в области входной кромки 6 имеют образующие в виде прямых линий. Образующие поверхности корыта 4 и спинки 5 из прямых линий плавно переходят в кривые порядка не менее второго в области выходной кромки 7. Выпуклости образующих обращены друг к другу.

Диффузор работает следующим образом.

Сжатый воздух из-за колеса центробежной ступени проходит безлопаточный диффузор, несколько снижает свою скорость и входит в диффузор, имеющий четырехугольное входное сечение межлопаточных каналов, которое плавно переходит в овальное сечение на выходе из диффузора. При применяемых в ГТД диффузорах со степенью диффузорности n = F2/F1 1,9...2,2 и эквивалентным углом раскрытия диффузора э =4...8о, величина коэффициента гидравлического сопротивления при прохождении воздуха по каналу, меняющему свое сечение с прямоугольного на круглое или овальное примерно в 1,5 раза ниже, чем при полностью прямоугольном сечении. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



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, отличающийся тем, что каждая лопатка имеет прямолинейную входную кромку, а в области входных кромок поверхности корыта и спинки имеют прямолинейные образующие, плавно сопряженные с криволинейными образующими выходных кромок.