RU178527U1 - CENTRIFUGAL COMPRESSOR OPERATING WHEEL - Google Patents
CENTRIFUGAL COMPRESSOR OPERATING WHEEL Download PDFInfo
- Publication number
- RU178527U1 RU178527U1 RU2017124924U RU2017124924U RU178527U1 RU 178527 U1 RU178527 U1 RU 178527U1 RU 2017124924 U RU2017124924 U RU 2017124924U RU 2017124924 U RU2017124924 U RU 2017124924U RU 178527 U1 RU178527 U1 RU 178527U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- centrifugal
- axial
- wheel
- compressor
- Prior art date
Links
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 101150114553 vha-3 gene Proteins 0.000 description 1
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
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Заявленное техническое решение относится к области компрессоростроения, а именно к рабочим колесам осерадиальных центробежных компрессоров, и может быть использовано в конструкциях одно- или многоступенчатых центробежных компрессоров высокоэффективных газотурбинных двигателей, а также в агрегатах наддува поршневых двигателей.Технический результат заявленного технического решения направлен на расширение диапазона устойчивой работы центробежного компрессора.Расширение диапазона устойчивой работы компрессора достигается за счет оптимального расположения лопаток оседиагональной и центробежной частей колеса относительно друг друга, позволяющего получить в местах перекрытия их профилей улучшение течения рабочего тела на участке повышенной аэродинамической нагрузки, приводящей к срыву потока в колесе.The claimed technical solution relates to the field of compressor engineering, namely to the impellers of centrifugal centrifugal compressors, and can be used in the construction of single or multi-stage centrifugal compressors of high-performance gas turbine engines, as well as in units of supercharged piston engines. The technical result of the claimed technical solution aims to expand the range stable operation of the centrifugal compressor. The expansion of the range of stable operation of the compressor is achieved by the optimal location of the blades of the axial and centrifugal parts of the wheel relative to each other, which allows to obtain in the places of overlapping of their profiles an improvement in the flow of the working fluid in the area of increased aerodynamic load, leading to a stall of flow in the wheel.
Description
Заявленное техническое решение относится к области компрессоростроения, а именно к рабочим колесам осерадиальных центробежных компрессоров, и может быть использовано в конструкциях одно- или многоступенчатых центробежных компрессоров высокоэффективных газотурбинных двигателей, а также в агрегатах наддува поршневых двигателей.The claimed technical solution relates to the field of compressor engineering, namely to the impellers of centrifugal centrifugal compressors, and can be used in the construction of single or multi-stage centrifugal compressors of high-performance gas turbine engines, as well as in units of supercharged piston engines.
Известны радиальные рабочие колеса центробежных компрессоров, содержащие чередующиеся основные лопатки и расположенные между ними укороченные дополнительные лопатки (а.с. №817320, приоритет 15.11.1978 г., МКИ F04D 29/28). Особенностью этого колеса является то, что дополнительные лопатки короче основных лопаток и смещены относительно последних в сторону выхода из колеса.Known radial impellers of centrifugal compressors containing alternating main blades and shortened additional blades located between them (AS No. 817320, priority 15.11.1978, MKI F04D 29/28). A feature of this wheel is that the additional blades are shorter than the main blades and offset relative to the latter towards the exit from the wheel.
Такие колеса имеют меньший напор, чем у осерадиальных колес из-за отсутствия оседиагональной части. Наличие вращающегося покрывного диска увеличивает эффективность работы компрессора, однако следует отметить, что диапазон устойчивой работы таких компрессоров также недостаточен.Such wheels have a lower head than axial wheels because of the absence of an axially diagonal part. The presence of a rotating cover disk increases the efficiency of the compressor, however, it should be noted that the range of stable operation of such compressors is also insufficient.
Известна центробежная ступень компрессора (патент на изобретение №2132002, приоритет 16.12.1997, МПК F04D 17/08, F04D 29/28), содержащая рабочее колесо с покрывающим диском, радиальным расположением лопаток, осевым входом потока, углами входа лопаток 30°-40°, углами выхода лопаток 30°-35°, и вращающийся направляющий аппарат (ВНА) с лопатками, установленными в осевой части ступени между покрывающим диском и втулкой. Причем лопатки ВНА имеют в разных сечениях по высоте одинаковые соответственные углы наклона между средней линией лопатки и окружным направлением на входе и выходе из ВНА и устанавливаются по выходным кромкам на границе криволинейного безлопаточного участка колеса.Known centrifugal compressor stage (patent for invention No. 2132002, priority 16.12.1997, IPC F04D 17/08, F04D 29/28) containing an impeller with a covering disk, radial arrangement of the blades, axial inlet flow, the angles of entry of the blades 30 ° -40 °, the angles of exit of the blades 30 ° -35 °, and a rotating guide vane (VNA) with blades mounted in the axial part of the stage between the covering disk and the sleeve. Moreover, the VNA blades have identical corresponding angles of inclination in different sections along the height between the middle line of the blade and the circumferential direction at the entrance and exit of the VNA and are installed along the output edges at the boundary of the curved bezoplatochny section of the wheel.
Такие колеса имеют большой напор и высокую эффективность работы, однако диапазон работы такого компрессора недостаточен вследствие образования завихрений из-за наличия углов атаки потока на лопатки на некоторых режимах работы. Однако следует отметить, что такие колеса имеют очень сложную технологию изготовления, что делает их очень дорогими, в машиностроении их практически не применяют.Such wheels have a high head and high working efficiency, however, the range of operation of such a compressor is insufficient due to the formation of vortices due to the presence of angles of attack of the flow on the blades in some operating modes. However, it should be noted that such wheels have a very complex manufacturing technology, which makes them very expensive, they are practically not used in mechanical engineering.
Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является рабочее колесо турбокомпрессора (патент на полезную модель №103148, приоритет 23.06.2010, МПК F04D 29/44), состоящее из входной оседиагональной и выходной центробежной частей, которые выполнены в виде дисков с изогнутыми рабочими лопатками по типу «блиск», причем лопатки оседиагональной части смещены относительно лопаток центробежной части в окружном направлении. При этом в проекции на меридиональную плоскость выходные кромки лопаток оседиагональной части пересекаются с входными кромками лопаток центробежной части, а конструктивные углы выходных кромок лопаток оседиагональной части выполнены отличными от конструктивных углов входных кромок лопаток центробежной части.The closest to the claimed technical solution for the combination of essential features is the turbocharger impeller (utility model patent No. 103148, priority 23.06.2010, IPC F04D 29/44), consisting of input axial-diagonal and output centrifugal parts, which are made in the form of disks with curved working blades of the “blisk” type, with the blades of the axially diagonal part being offset relative to the blades of the centrifugal part in the circumferential direction. Moreover, in the projection onto the meridional plane, the output edges of the blades of the axial part intersect with the input edges of the blades of the centrifugal part, and the design angles of the output edges of the blades of the axial part are different from the design angles of the input edges of the blades of the centrifugal part.
Такие колеса имеют высокую эффективность и высокое значение напора, что уменьшает диапазон работы компрессора.Such wheels have high efficiency and high head value, which reduces the range of operation of the compressor.
Технический результат заявленного технического решения направлен на расширение диапазона устойчивой работы центробежного компрессора.The technical result of the claimed technical solution is aimed at expanding the range of stable operation of a centrifugal compressor.
Указанный технический результат достигается тем, что в рабочем колесе компрессора, состоящем из входной оседиагональной и выходной центробежной частей, которые выполнены в виде дисков с изогнутыми рабочими лопатками, причем в проекции на меридиональную плоскость выходные кромки лопаток оседиагональной части пересекаются с входными кромками лопаток центробежной части, максимальное перекрытие на периферии лопаток в осевом направлении, составляет 0,2-0,5 от осевой длины проточной части рабочего колеса, у основания лопаток оседиагональной и центробежной частей колеса перекрытие отсутствует, при этом межлопаточный канал между вогнутой поверхностью лопаток оседиагональной части и выпуклой поверхностью лопаток центробежной части в местах перекрытия эквидистантен и имеет ширину на входе на периферии 0,1-0,2 шага межлопаточного канала ряда лопаток оседиагональной части. Кроме того лопатки центробежной части имеют два ряда чередующихся лопаток разной длины, причем ряд коротких лопаток находится на некотором расстоянии от места перекрытия лопаток оседиагональной и центробежной частей колеса.The specified technical result is achieved by the fact that in the impeller of the compressor, consisting of the input axial and output centrifugal parts, which are made in the form of disks with curved working blades, and in the projection onto the meridional plane, the output edges of the blades of the axial part intersect with the input edges of the blades of the centrifugal part, the maximum overlap at the periphery of the blades in the axial direction is 0.2-0.5 of the axial length of the flowing part of the impeller, osediagonal at the base of the blades and centrifugal wheel units overlap offline, the interscapular channel between the concave surface portion osediagonalnyh blades and a convex surface portion of the centrifugal vanes overlap in places equidistant and has a width at the inlet at the periphery of 0.1-0.2 step interblade channel number of blades osediagonalnyh portion. In addition, the blades of the centrifugal part have two rows of alternating blades of different lengths, with a number of short blades located at some distance from the overlap of the blades of the axial and centrifugal parts of the wheel.
Расширение диапазона устойчивой работы компрессора достигается за счет оптимального расположения лопаток оседиагональной и центробежной частей колеса относительно друг друга, позволяющего получить в местах перекрытия их профилей улучшение течения рабочего тела на участке повышенной аэродинамической нагрузки, приводящей к срыву потока в колесе.The expansion of the range of stable operation of the compressor is achieved due to the optimal location of the blades of the axial and centrifugal parts of the wheel relative to each other, which allows to obtain an improvement in the flow of the working fluid at the areas of increased aerodynamic load at the points of overlap of their profiles, which leads to a disruption of the flow in the wheel.
Заявленное техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1-2 показан пример конкретного выполнения, который иллюстрирует сущность заявляемого технического решения, возможность технической реализации и достижение заявляемого технического результата;in FIG. 1-2 shows an example of a specific implementation, which illustrates the essence of the claimed technical solution, the possibility of technical implementation and the achievement of the claimed technical result;
на фиг. 1 показаны оседиагональная и центробежная части рабочего колеса в проекции на меридиональную плоскость;in FIG. 1 shows the axial and centrifugal parts of the impeller in projection onto the meridional plane;
на фиг. 2 схематично изображена установка решетки профилей вращающегося направляющего аппарата (ВНА) и двухрядной решетки колеса с перекрытием профилей на периферийном сечении меридионального контура.in FIG. 2 schematically shows the installation of a profile lattice of a rotating guide vane (VNA) and a double-row wheel lattice with overlapping profiles on the peripheral section of the meridional contour.
Рабочее колесо центробежного осерадиального компрессора состоит из вращающегося направляющего аппарата 2 с лопатками 3, входные участки которых обеспечивают безотрывное обтекание на входе и колесо 1 с двухрядной или однорядной решеткой профилей 4, 8. Прямолинейные выходные кромки 6 лопаток ВНА 3 наклонены в сторону выхода потока, а прямолинейные входные кромки 7 лопаток 6 первого ряда рабочего колеса 1 наклонены в сторону входа потока, при этом образуется перекрытие 3, 6 профилей максимально на периферии проточной части, где имеет место отрыв потока.The impeller of a centrifugal axial radial compressor consists of a
В месте перекрытия профилей на периферии лопаток между спинкой лопаток рабочего колеса и корытом лопаток ВНА образуется канал 5 шириной а, равной 0,1-0,2 шага лопаток ВНА на наружном диаметре, через который проходит воздух, стабилизирующий пограничный слой в зоне срыва потока на лопатке 4 и расширяет диапазон устойчивой работы компрессора. Межлопаточный канал 5 имеет в цилиндрическом сечении форму конфузора со степенью конфузорности 1,05-1,5.In the place of overlapping profiles on the periphery of the blades between the back of the blades of the impeller and the trough of the BHA blades, a
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124924U RU178527U1 (en) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | CENTRIFUGAL COMPRESSOR OPERATING WHEEL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124924U RU178527U1 (en) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | CENTRIFUGAL COMPRESSOR OPERATING WHEEL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU178527U1 true RU178527U1 (en) | 2018-04-06 |
Family
ID=61867956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017124924U RU178527U1 (en) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | CENTRIFUGAL COMPRESSOR OPERATING WHEEL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU178527U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191663U1 (en) * | 2019-04-23 | 2019-08-15 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Centrifugal impeller of a gas turbine engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2127905A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-18 | Gen Electric | Centrifugal compressor |
US5478206A (en) * | 1991-03-23 | 1995-12-26 | Robert Bosch Gmbh | Impeller for a radial fan |
RU2132002C1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-20 | Журавлев Юрий Иванович | Centrifugal stage of compressor |
RU103148U1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-03-27 | Закрытое Акционерное Общество "Астронит" | TURBO COMPRESSOR WHEEL |
-
2017
- 2017-07-12 RU RU2017124924U patent/RU178527U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2127905A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-18 | Gen Electric | Centrifugal compressor |
US5478206A (en) * | 1991-03-23 | 1995-12-26 | Robert Bosch Gmbh | Impeller for a radial fan |
RU2132002C1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-20 | Журавлев Юрий Иванович | Centrifugal stage of compressor |
RU103148U1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-03-27 | Закрытое Акционерное Общество "Астронит" | TURBO COMPRESSOR WHEEL |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191663U1 (en) * | 2019-04-23 | 2019-08-15 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Centrifugal impeller of a gas turbine engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10480531B2 (en) | Axial flow compressor, gas turbine including the same, and stator blade of axial flow compressor | |
US3832089A (en) | Turbomachinery and method of manufacturing diffusers therefor | |
US10113439B2 (en) | Internal shroud for a compressor of an axial-flow turbomachine | |
US9890792B2 (en) | Radial or mixed-flow compressor diffuser having vanes | |
US9810226B2 (en) | Axial compressor | |
US20120272663A1 (en) | Centrifugal compressor assembly with stator vane row | |
CN102587997A (en) | Vane for an axial flow turbomachine and corresponding turbomachine | |
KR20170026493A (en) | Diffuser for a radial compressor | |
EP3192983A1 (en) | Exhaust hood and its flow guide for steam turbine | |
US10113430B2 (en) | Group of blade rows | |
RU178527U1 (en) | CENTRIFUGAL COMPRESSOR OPERATING WHEEL | |
US10370973B2 (en) | Compressor airfoil with compound leading edge profile | |
JP2012188957A (en) | Axial flow turbine | |
RU2673977C2 (en) | Controlled convergence compressor flowpath for gas turbine engine | |
CN107624150B (en) | Guide vane, radial compressor, exhaust gas turbocharger | |
US11781442B2 (en) | Turbine having an internal secondary space equipped with fins for correcting gyration of an airflow | |
RU2334901C1 (en) | Centrifugal compressor stage | |
RU191663U1 (en) | Centrifugal impeller of a gas turbine engine | |
RU121524U1 (en) | RADIAL TURBINE | |
RU221560U1 (en) | RECIRCULATION DEVICE OF CENTRIFUGAL COMPRESSOR | |
RU2452876C1 (en) | Radial-flow compressor stage | |
CN110778532A (en) | Air gap fin for turbine engine compressor | |
RU173928U1 (en) | CENTRIFUGAL COMPRESSOR DOUBLE-TIER SHOVEL DIFFUSER | |
RU185913U1 (en) | Centrifugal compressor blade diffuser | |
US11852033B2 (en) | Rotor blade for a turbomachine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190713 |