RU173928U1 - Двухъярусный лопаточный диффузор центробежного компрессора - Google Patents
Двухъярусный лопаточный диффузор центробежного компрессора Download PDFInfo
- Publication number
- RU173928U1 RU173928U1 RU2016150433U RU2016150433U RU173928U1 RU 173928 U1 RU173928 U1 RU 173928U1 RU 2016150433 U RU2016150433 U RU 2016150433U RU 2016150433 U RU2016150433 U RU 2016150433U RU 173928 U1 RU173928 U1 RU 173928U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- diffuser
- centrifugal compressor
- shortened
- trough
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Техническое решение относится к области компрессоростроения, а именно к конструкции диффузоров центробежных компрессоров.Лопаточный диффузор выполнен с безлопаточным участком на входе, при этом между лопатками полной длины размещены укороченные лопатки, а выходные кромки всех лопаток расположены на общей окружности. Укороченные лопатки имеют специальное профилирование спинки и корытца лопатки по кривой Безье, а входная кромка имеет эллиптическую форму, касательно сопрягаемую с контурами спинки и корытца.Технический результат данного технического решения заключается в снижении потерь полного давления при торможении дозвукового, трансзвукового или сверхзвукового потока в лопаточных каналах диффузоров многорежимных компрессоров, увеличении запаса устойчивости работы центробежного компрессора при дозвуковом, трансзвуковом или сверхзвуковом течении в диффузоре, расширении эффективного диапазона работы центробежного компрессора, уменьшении массогабаритных характеристик.
Description
Техническое решение относится к области компрессоростроения, а именно к конструкции диффузоров центробежных компрессоров, применяемых например, в турбокомпрессорах, газотурбинных двигателях, вентиляторах и насосах.
Известен диффузор центробежного компрессора, содержащий корпус, расположенные в нем две лопаточные решетки, лопатки одной из которых установлены с возможностью осевого перемещения в отверстиях кольцевого элемента и закреплены на подвижном диске, соединенном с приводом, отличающийся тем, что с целью повышения КПД компрессора на переменных режимах, лопатки другой решетки установлены неподвижно, привод выполнен в виде электромагнитов, диск подпружинен относительно кольцевого элемента, угол входа неподвижных лопаток на 5-8° меньше угла подвижных, а отношение входных диаметров решеток с неподвижными и подвижными лопатками равно 1,13-1,17 (см. авторское свидетельство SU 1286824 А1, опубликовано 30.01.1987).
Внедрение промежуточных лопаток в данном техническом решений направлено на расширение диапазона работы и увеличение КПД компрессора, если в процессе работы промежуточные лопатки будут убраны, произойдет увеличение траектории движения частиц рабочего потока, движущегося в диффузоре, при этом снизится величина степени повышения давления в компрессоре и КПД соответственно, увеличится пропускная способность диффузора, что приведет к смещению характеристики компрессора.
Кроме того, наличие подвижных лопаток значительно усложняет данную конструкцию.
Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип, является лопаточный диффузор турбомашины с расширяющимися проточными радиальными каналами кольцевой решетки, выполненной многоярусной, с целью расширения пределов устойчивой работы турбомашины, с лопатками полной длины, между которыми размещены укороченные лопатки, а выходные кромки всех лопаток расположены на общей окружности (см. авторское свидетельство SU 170606, опубликовано 23.04.1965).
Использование дополнительных укороченных лопаток между лопатками полной длины, обеспечивает лучшую направленность рабочего потока в диффузоре, увеличивая степень повышения давления в турбомашине, и прижимает пограничный слой потока, обтекающего спинку лопатки полной длины, увеличивая запас устойчивости работы турбомашины.
Однако отсутствие специального профилирования промежуточных лопаток и их входных кромок, способствует увеличению неравномерности потока и потерь полного давления в лопаточных каналах.
Технической задачей предлагаемого технического решения является разработка лопаточного диффузора, обеспечивающего получение следующих результатов:
- снижение потерь полного давления при торможении дозвукового, трансзвукового или сверхзвукового потока в лопаточных каналах диффузоров многорежимных компрессоров;
- увеличение запаса устойчивости работы центробежного компрессора при дозвуковом, трансзвуковом или сверхзвуковом течении в диффузоре;
- расширение эффективного диапазона работы центробежного компрессора;
- уменьшение массогабаритных характеристик.
Для решения поставленной задачи в известном лопаточном диффузоре с расширяющимися проточными радиальными каналами кольцевой решетки, выполненной многоярусной с лопатками полной длины, между которыми размещены укороченные лопатки, а выходные кромки всех лопаток расположены на общей окружности, укороченные лопатки имеют специальное профилирование спинки и корытца лопатки по кривой Безье, а входная кромка имеет эллиптическую форму, плавно сопрягаемую с контурами спинки и корытца.
Использование кривой Безье для профилирования спинки и корытца укороченных лопаток обеспечивает плавное изменение кривизны профиля контура лопатки, что снижает потери полного давления при торможении дозвукового, трансзвукового или сверхзвукового потока в лопаточных каналах и уменьшает отрыв пограничного слоя рабочего потока со спинки профиля укороченной лопатки, увеличивая запас устойчивости работы центробежного компрессора при дозвуковом, трансзвуковом или сверхзвуковом течении в диффузоре. Так как укороченные лопатки менее чувствительны к изменению углов атаки, применяется эллиптическая входная кромка, обеспечивающая меньший уровень потерь полного давления. Увеличение степени повышения давления в ступени компрессора позволяет уменьшить массогабаритные характеристики высоконапорных компрессоров.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где изображены:
На фиг. 1 изображен разрез Б-Б, на котором показан профиль лопаточного диффузора.
На фиг. 2 изображен выносной элемент А, на котором показан контур входной кромки укороченной лопатки.
На фиг. 3 показано направление изменения характеристики ступени компрессора при установке двухъярусного лопаточного диффузора со специальным профилированием укороченных лопаток.
Предлагаемый лопаточный диффузор выполнен двухъярусным с безлопаточным участком 1 (см. фиг. 1) на входе, при этом между лопатками полной длины 2 размещены укороченные лопатки второго яруса 3, а выходные кромки всех лопаток расположены на общей окружности. Укороченные лопатки второго яруса имеют специальное профилирование спинки 4 и корытца 5 лопатки по кривой Безье, а входная кромка 6 имеет эллиптическую форму, касательно сопрягаемую с контурами спинки и корытца (см. фиг. 2).
Лопаточный диффузор центробежного компрессора со специальным профилированием лопаток второго яруса работает следующим образом.
Рабочая среда, нагнетаемая колесом центробежного компрессора, попадает в безлопаточный участок диффузора 1, где происходит выравнивание параметров и первичное торможение потока после колеса центробежного компрессора. Затем поток рабочей среды набегает на лопатки полной длины 2 диффузора, где направляется профилем этих лопаток и расширяется. Так как в каналах с достаточной высокой степенью расширения существует вероятность отрыва потока с поверхности спинки лопаток, в канал устанавливается дополнительный ряд укороченных лопаток 3, образующих второй ярус, для организации благоприятной структуры течения в месте возможного отрыва. Эллиптическая входная кромка 6 укороченной лопатки второго яруса 3 и поверхности спинки 4 и корытца 5, образованные трехузловой кривой Безье с наиболее плавным изменением кривизны, способствуют снижению потерь полного давления при течении в лопаточном диффузоре. Эллиптическая входная кромка в меньшей степени загромождает канал, что увеличивает максимальный расход на ветке характеристики ступени компрессора в целом, а наличие второго яруса лопаток со специальным профилированием увеличивает запасы по газодинамической устойчивости работы лопаточного диффузора (см. фиг. 3).
Claims (1)
- Лопаточный диффузор центробежного компрессора с расширяющимися проточными радиальными каналами кольцевой решетки, выполненной многоярусной с лопатками полной длины, между которыми размещены укороченные лопатки, причем кромки всех лопаток расположены на одной окружности, отличающийся тем, что укороченные лопатки имеют специальное профилирование спинки и корытца лопатки по кривой Безье, а их входная кромка имеет эллиптическую форму, плавно сопрягаемую с контурами спинки и корытца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016150433U RU173928U1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Двухъярусный лопаточный диффузор центробежного компрессора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016150433U RU173928U1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Двухъярусный лопаточный диффузор центробежного компрессора |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015155553 Substitution | 2015-12-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU173928U1 true RU173928U1 (ru) | 2017-09-19 |
Family
ID=59894220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016150433U RU173928U1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Двухъярусный лопаточный диффузор центробежного компрессора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU173928U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU170606A1 (ru) * | Лопаточньш диффузор турбомашин | |||
US3997281A (en) * | 1975-01-22 | 1976-12-14 | Atkinson Robert P | Vaned diffuser and method |
SU1286824A1 (ru) * | 1985-02-25 | 1987-01-30 | Омский политехнический институт | Диффузор центробежного компрессора |
RU2353818C1 (ru) * | 2008-01-24 | 2009-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Лопаточный диффузор центробежного компрессора |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016150433U patent/RU173928U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU170606A1 (ru) * | Лопаточньш диффузор турбомашин | |||
US3997281A (en) * | 1975-01-22 | 1976-12-14 | Atkinson Robert P | Vaned diffuser and method |
SU1286824A1 (ru) * | 1985-02-25 | 1987-01-30 | Омский политехнический институт | Диффузор центробежного компрессора |
RU2353818C1 (ru) * | 2008-01-24 | 2009-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Лопаточный диффузор центробежного компрессора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2711204C2 (ru) | Узел спрямления воздушного потока газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, содержащий такой узел | |
JP2021050739A (ja) | ディフューザにおける偏向通路およびこうしたディフューザを設計する対応する方法 | |
RU2651905C2 (ru) | Лопаточный диффузор радиального или диагонального компрессора | |
RU2485358C2 (ru) | Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина | |
US20160319833A1 (en) | Centrifugal compressor impeller with non-linear leading edge and associated design method | |
CA2821142C (en) | Axial compressor | |
JP6087351B2 (ja) | 多段遠心ターボ機械 | |
US20160281732A1 (en) | Impeller with offset splitter blades | |
US20170108003A1 (en) | Diffuser for a radial compressor | |
US20160281727A1 (en) | Apparatus, system, and method for compressing a process fluid | |
CN106256994B (zh) | 轴流涡轮机 | |
KR102569738B1 (ko) | 래디얼 압축기용 디퓨저 | |
JP2012188957A (ja) | 軸流タービン | |
RU2667855C2 (ru) | Рабочее колесо компрессора | |
RU173928U1 (ru) | Двухъярусный лопаточный диффузор центробежного компрессора | |
JP6362980B2 (ja) | ターボ機械 | |
US10851801B2 (en) | Centrifugal compressor system and diffuser | |
RU2699860C2 (ru) | Усовершенствованная улитка для турбомашины, турбомашина, содержащая такую улитку, и способ работы | |
Zhang et al. | Performance improvement of a centrifugal compressor stage by using different vaned diffusers | |
RU178527U1 (ru) | Рабочее колесо центробежного компрессора | |
Yagi et al. | Effects of return channel with splitter vanes on performance of multistage centrifugal compressor | |
RU2282754C1 (ru) | Надроторное устройство компрессора и осевой компрессор | |
RU2631846C1 (ru) | Радиальный лопаточный диффузор центробежного компрессора | |
RU2452876C1 (ru) | Ступень центробежного компрессора | |
RU185913U1 (ru) | Лопаточный диффузор центробежного компрессора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191221 |