UA61913C2 - Turbocompressor and method of its operation - Google Patents
Turbocompressor and method of its operation Download PDFInfo
- Publication number
- UA61913C2 UA61913C2 UA99010020A UA99010020A UA61913C2 UA 61913 C2 UA61913 C2 UA 61913C2 UA 99010020 A UA99010020 A UA 99010020A UA 99010020 A UA99010020 A UA 99010020A UA 61913 C2 UA61913 C2 UA 61913C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- compressor
- working
- channel
- channels
- diffuser
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до машинобудування і може використовуватися, зокрема, для надування двигунів 2 внутрішнього - згорання (ДВЗ), у газо-турбінних двигунах (ГТД), в турбодетандерах і в інших теплоенергетичних пристроях.The invention relates to mechanical engineering and can be used, in particular, for inflating 2 internal combustion engines (ICE), in gas turbine engines (GTE), in turboexpanders and in other thermal energy devices.
Відомі турбокомпресори з різними комбінаціями осьових, відцентрових і діагональних компресорів, доцентрових, діагональних та осьових турбін, робочі колеса яких знаходяться на одному валу. Енергія, необхідна для стиснення газу компресором, передається по валу от газової турбіни. Необхідною умовою роботи 70 турбокомпресора,крім рівності частот обертання компресора та турбіни, в також рівність їх ефективних потужностей на кожному режимі (Холщевников К. В., Емин О.Н.,Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационньх лопаточньїх машин. -М.: Машиностроение, 1986.-432 с).Known turbochargers with various combinations of axial, centrifugal and diagonal compressors, centripetal, diagonal and axial turbines, the working wheels of which are on the same shaft. The energy required for gas compression by the compressor is transmitted along the shaft of the gas turbine. A necessary condition for the operation of the 70 turbocompressor, in addition to the equality of the rotation frequencies of the compressor and the turbine, is also the equality of their effective powers in each mode (Kholshchevnikov K.V., Emin O.N., Mitrokhin V.T. Theory and calculation of aviation blade machines. -M .: Mashinostroenie, 1986.-432 p).
Недоліком цих турбокомпресорів є складність їх конструкції. Вони ефективні лише при великих об'ємних витратах газу, а турбіни, ГТД працюють при температурі газу суттєво нижче від оптимальної. 12 У багатьох енергетичних установках при високій температурі газу на виході з камери згорання (Т,21150ОК) використовують лопатки турбін що охолоджуються (Пономарев Б.А. Настоящее и будущее авиационньх двигателей. -М: Воениздат,1982.- 240с), тому що підвищення початкової температури газу перед турбіною - один із головних шляхів удосконалення ГТД та інших енергетичних установок.The disadvantage of these turbochargers is the complexity of their design. They are effective only at large volume gas flows, and turbines and gas turbines operate at a gas temperature significantly lower than the optimal one. 12 In many power plants, at a high gas temperature at the exit from the combustion chamber (T, 21150OK), cooling turbine blades are used (B.A. Ponomarev, Current and future aviation engines. -M: Voenizdat, 1982.- 240s), because the increase initial gas temperature in front of the turbine is one of the main ways to improve gas turbines and other power plants.
Найбільш поширеним способом охолодження газових турбін сучасних ГТД є спосіб відкритого повітряного охолодження. Як охолоджуючий агент у цьому випадку використовують повітря, що відбирається за останнім (або проміжним) ступенем компресора. Після охолодження гарячих частин турбіни підігріте повітря випускається у її проточну частину, де воно змішується з основним газовим потоком і бере участь у подальшому робочому процесі двигуна.The most common method of cooling gas turbines of modern gas turbines is the method of open air cooling. Air taken from the last (or intermediate) stage of the compressor is used as a cooling agent in this case. After cooling the hot parts of the turbine, the heated air is released into its flow part, where it mixes with the main gas flow and participates in the further work process of the engine.
Недоліком використання лопаток турбін, що охолоджуються, є висока складність і вартість їх виготовлення, с а також суттєве ускладнення конструкції двигуна. При великих температурах газу витрата повітря, необхідного Ге) для охолодження лопаток турбін, стає зрівняною із загальною витратою повітря у ГТД, що сприяє значному викривленню структури газового потоку і зменшенню ефективності роботи турбіни та двигуна в цілому.The disadvantage of using cooled turbine blades is the high complexity and cost of their manufacture, as well as significant complication of the engine design. At high gas temperatures, the air flow required for cooling the turbine blades becomes equal to the total air flow in the GTE, which contributes to a significant distortion of the gas flow structure and a decrease in the efficiency of the turbine and the engine as a whole.
Для наддування ДВЗ частіше всього використовують турбокомпресори з осерадіальним компресором внаслідок його простоти конструкції, прийнятного ККД і досить високого напору колеса. Осьові турбіни о використовують, як правило" для дизелів великої та середньої потужностей, радіальні - в основному для дизелів «- автотракторного призначення (Дизели: Справочник. Изд. 3-е, перераб. и доп. /Под. общ. ред. Ваншейдта В.А. и др. -Л.: Машиностроение, 1977.- 480 с.). оTurbochargers with radial compressors are most often used for inflation of internal combustion engines due to its simplicity of design, acceptable efficiency and fairly high wheel pressure. Axial turbines are used, as a rule, "for diesels of large and medium power, radial - mainly for diesels "- for auto-tractor purposes (Diesels: Reference book. 3rd edition, revised and supplemented / Pod. obsch. ed. Vanscheidt V .A. et al. -L.: Mashinostroenie, 1977.- 480 p.).
При малих витратах газу та великих перепадах тиску застосовують турбіни з повторним підводом газу (Бьіков -/-с пеAt low gas flows and large pressure drops, turbines with gas re-supply are used (Bykov -/-с pe
Н.Н., Емин О.Н. Вьібор параметров и расчет маломощньх турбин для привода агрегатов. -М.: Машиностроение, 1972.- 228 с). їх використання дозволяє підвищити приблизно на 10...2095 ефективність енергообміну та о температуру газу, але призводить до суттєвого ускладнення конструкції і збільшення габаритних розмірів турбіни.N.N., Emin O.N. Selection of parameters and calculation of low-power turbines for driving aggregates. - M.: Mashinostroenie, 1972. - 228 p). their use allows to increase the energy exchange efficiency and gas temperature by approximately 10...2095, but leads to a significant complication of the design and an increase in the overall dimensions of the turbine.
Відомі тангенціальні турбомашини (Байбаков О.В. Вихревье гидравлические машинь. -М.: Машиностроение, « 1981. - 197 с), які містять у собі корпус з каналами, що підводять і відводять газ, і розташований у ньому З 50 ротор з робочими органами різної форми, який створює з корпусом кільцевий робочий канал. Підвідний та с відвідний канали відділені спеціальною перегородкою - перемичкою. Цей тип турбомашин використовують, як з» правило, при малих об'ємних витратах газу та великих перепадах тиску. Недоліком цього типу машин при застосуванні їх у турбокомпресорах є невисоке значення ККД (до 6090) внаслідок значних об'ємних і вентиляційних витрат.Known tangential turbomachines (O.V. Baibakov Vykhrevye hydravlicheskie mashin. - M.: Mashinostroenie, " 1981. - 197 p.), which contain a body with channels that supply and remove gas, and a Z 50 rotor with working bodies of various shapes, which creates a circular working channel with the body. The inlet and outlet channels are separated by a special partition - a bridge. This type of turbo machines is used, as a rule, with small volumetric gas flows and large pressure drops. The disadvantage of this type of machine when used in turbocompressors is a low efficiency value (up to 6090) due to significant volume and ventilation costs.
Для наддування ДВЗ іноді використовують хвильові обмінники тиску. Їх пристрій та спосіб роботи декілька б схожі з технічними рішеннями, що пропонуються. Вони являють собою циліндричний корпус, в якому - розташований обертовий ротор із радіальними перегородками, що створюють канали трапецієподібного перерізу. Ротор приводиться в обертання від вала двигуна. Один із торців за допомогою вікон з'єднується із іш трубопроводами для підведення та відведення повітря, а другий торець - з аналогічними трубопроводами для - 20 підведення та відведення стискального газу.Wave pressure exchangers are sometimes used to inflate internal combustion engines. Their device and method of operation are somewhat similar to the technical solutions offered. They are a cylindrical body, in which there is a rotating rotor with radial partitions that create channels with a trapezoidal cross-section. The rotor is driven by the motor shaft. One of the ends with the help of windows is connected with pipelines for air supply and discharge, and the second end - with similar pipelines for - 20 supply and discharge of compressed gas.
Спосіб роботи хвильових обмінників тиску такий. Спочатку один із каналів ротора з обох торцевих боків с» закритий і заповнений атмосферним повітрям. При обертанні ротора другий торець каналу сполучається спершу з вікнам підведення стискального газу, внаслідок чого виникає хвиля тиску, котра розповсюджується у каналі із надзвуковою швидкістю і стискає повітря, що там знаходиться. Одночасно в канал, водять механічну енергію, 29 передану від колеса турбіни, а потім через нагнітальний канал пасивний газ виводять із компресора. ОскількиThe method of operation of pressure wave exchangers is as follows. First, one of the rotor channels on both end sides of c" is closed and filled with atmospheric air. When the rotor rotates, the second end of the channel first connects to the windows of the compressed gas supply, resulting in a pressure wave that spreads in the channel at supersonic speed and compresses the air there. At the same time, the mechanical energy transmitted from the turbine wheel is fed into the channel, and then the passive gas is discharged from the compressor through the discharge channel. Because
ГФ) колеса турбіни та компресора з'єднані разом, то механічна енергія передається до колеса компресора без допомоги вала. о Недоліком цієї будови турбокомпресора і способу його роботи є порівняно складна конструкція ротора з досить великими габаритними розмірами всього агрегату; турбіна має обмеження по температурі залежно від 60 матеріалу, що використовується.GF) turbine and compressor wheels are connected together, then mechanical energy is transmitted to the compressor wheel without the help of a shaft. o The disadvantage of this structure of the turbocompressor and the way it works is the relatively complex design of the rotor with rather large overall dimensions of the entire unit; the turbine has temperature limitations depending on the 60 material used.
Технічною задачею винаходу є створення простішого, з меншими габаритними розмірами турбокомпресора для наддування поршневих двигунів, здатного працювати при більш високих температурах газу (Тг»1500...1800К) перед турбіною порівняно з відомими турбокомпресорами.The technical task of the invention is to create a simpler, smaller-sized turbocharger for recharging piston engines, capable of operating at higher gas temperatures (Tg»1500...1800K) in front of the turbine compared to known turbochargers.
Вказана технічна задача вирішується тим, що в турбокомпресорі, який містить корпус із сопловим, бо всмоктувальним, дифузорним і нагнітальним каналами, всередині якого встановлено робоче колесо, що створює разом з корпусом робочий канал, згідно з винаходом, робоче колесо встановлено таким чином, що його лопатки знаходяться і в турбінній частині, яка містить у собі сопловий, робочий, дифузорний канали, і в компресорній частині, яка містить всмоктувальний, робочий, нагнітальний канали, при цьому турбінна частина відокремленаThe specified technical problem is solved by the fact that in the turbocompressor, which contains a case with a nozzle, for suction, diffuser and discharge channels, inside which an impeller is installed, which creates a working channel together with the case, according to the invention, the impeller is installed in such a way that its blades are located both in the turbine part, which contains nozzle, working, diffuser channels, and in the compressor part, which contains suction, working, discharge channels, while the turbine part is separated
Від компресорної двома перемичками по обидва боки робочого каналу.From the compressor room by two bridges on both sides of the working channel.
Вказана технічна задача вирішується також тим, що колесо виконано або діагональним,або радіальним і для компресорної частини середній діаметр робочого каналу від входу до виходу збільшується.This technical problem is also solved by the fact that the wheel is made either diagonally or radially, and for the compressor part, the average diameter of the working channel from the inlet to the outlet increases.
Вказана технічна задача вирішується також тим, що в сопловому, всмоктувальному, дифузорному та нагнітальному каналах розташовані напрямні лопатки. 70 Вказана технічна задача вирішується також тим, що в ТК поверхні проточних частин турбіни і компресора виконані з конструкційних матеріалів з малим коефіцієнтом теплопровідності.This technical problem is also solved by the fact that there are guide vanes in the nozzle, suction, diffuser and injection channels. 70 This technical problem is also solved by the fact that in TC the surfaces of the flow parts of the turbine and compressor are made of structural materials with a low coefficient of thermal conductivity.
Вказана технічна задача вирішується також тим, що у ТК сопловий і всмоктувальний канали розташовані з одного боку робочого каналу, а дифузорний і нагнітальний канали - з другого, при цьому у вісьовому напрямку рух активного і пасивного газів у робочому каналі збігається.The specified technical problem is also solved by the fact that in TC the nozzle and suction channels are located on one side of the working channel, and the diffuser and discharge channels are on the other, while the movement of active and passive gases in the working channel coincides in the axial direction.
Вказана технічна задача вирішується також тим, що у ТК нагнітальний і сопловий канали розташовані з одного боку робочого каналу, а дифузорний і всмоктувальний канали - з другого, при цьому у вісьовому напрямку рух активного і пасивного газів у робочому каналі протилежний.The specified technical problem is also solved by the fact that in TC the discharge and nozzle channels are located on one side of the working channel, and the diffuser and suction channels are on the other, while the movement of active and passive gases in the working channel is opposite in the axial direction.
Вказана технічна задача вирішується тим, що спосіб роботи турбо-компресора, який полягає в тому, що активний газ подають через сопловий канал у робочий канал, де від нього відводять механічну енергію, а потім го через дифузорний канал його виводять із турбінної частини турбокомпресора, і пасивний газ подають через всмоктувальний канал у робочий канал, де до нього підводять механічну енергію, а потім через нагнітальний канал виводять із компресорної частини, згідно з винаходом, підведення та відведення механічної енергії відповідно до пасивного і активного газів здійснюється за допомогою лопаток одного робочого колеса, які знаходяться періодично в турбінній і компресорній частинах, причому активний та пасивний гази подають у с об робочий канал з одного його боку, а випускають - із другого, при цьому розділення активного газу від о пасивного здійснюється за допомогою перемичок.The specified technical problem is solved by the fact that the method of operation of the turbo-compressor, which consists in the fact that the active gas is fed through the nozzle channel into the working channel, where mechanical energy is removed from it, and then it is removed from the turbine part of the turbo-compressor through the diffuser channel, and the passive gas is fed through the suction channel into the working channel, where mechanical energy is supplied to it, and then through the discharge channel it is taken out of the compressor part, according to the invention, the supply and removal of mechanical energy according to the passive and active gases is carried out with the help of blades of one working wheel, which are located periodically in the turbine and compressor parts, and the active and passive gases are fed into the working channel from one side of it, and released from the other, while the separation of the active gas from the passive gas is carried out with the help of jumpers.
Вказана технічна задача вирішується також тим, що першою порцією пасивного газу, яка потрапляє в робочий канал, здійснюють продування останнього від залишків активного газу, тобто його спрямовують у дифузорний канал. со зо Завдяки тому, що лопатки періодично працюють у компресорній ітурбінній частинах, температура матеріалу на їх поверхнях буде суттєво нижче від температури газу. Вона залежить від середньої температури газового -- потоку бThe specified technical problem is also solved by the fact that the first portion of passive gas that enters the working channel is used to purge the latter of active gas residues, that is, it is directed into the diffuser channel. со со Thanks to the fact that the blades periodically work in the compressor and turbine parts, the temperature of the material on their surfaces will be significantly lower than the gas temperature. It depends on the average temperature of the gas stream b
Тер - Тк ТО,Ter - Tk TO,
Сбко, - де Тк, Тт - температури пасивного газу в компресорі і відповідно активного газу в турбіні; (Се)Сбко, - where Тк, Тт are the temperatures of the passive gas in the compressor and, accordingly, of the active gas in the turbine; (Se)
Ск, бт - масові витрати пасивного газу через компресорну частину і відповідно активного газу через турбінну частину.Sk, bt - mass flow of passive gas through the compressor part and, accordingly, active gas through the turbine part.
Для збільшення ефективності компресорної частини турбокомпресора, зокрема, його напору, колесо має « бути або діагональним,, або радіальним, тобто середній діаметр робочого каналу від входу до виходу повинен збільшуватися. - с Застосування напрямних лопаток у сопловому, всмоктувальному, дифузорному та нагнітальному каналах а дозволяв забезпечити потрібні значення швидкостей та напрямки руху газів перед і за робочим каналом. "» Використання конструкційних матеріалів з малим коефіцієнтом теплопровідності, наприклад із кераміки, на поверхнях проточних частин турбіни та компресора дозволяє суттєво зменшити теплові потоки із турбінної частини в компресорну. (о) Відділення турбінної частини від компресорної двома перемичками по обидва боки робочого каналу дозволяє - забезпечити мінімальні перетікання газу із однієї частини в другу.To increase the efficiency of the compressor part of the turbocharger, in particular, its pressure, the wheel must be either diagonal or radial, that is, the average diameter of the working channel from the inlet to the outlet must increase. - c The use of guide vanes in the nozzle, suction, diffuser and injection channels allowed to ensure the required values of speeds and directions of movement of gases in front and behind the working channel. "» The use of structural materials with a low coefficient of thermal conductivity, for example from ceramics, on the surfaces of the flow parts of the turbine and compressor allows to significantly reduce heat flows from the turbine part to the compressor part. (o) Separation of the turbine part from the compressor part with two jumpers on both sides of the working channel allows - to ensure minimal gas flows from one part to another.
Якщо в робочому каналі у віссовому напрямку рух активного та пасивного газів збігається, то схему течії се) можна назвати прямоточною, а якщо протилежний, - то протиточною. В першому випадку сопловий та шу 20 всмоктувальний канали знаходяться з одного боку, а дифузорний і нагнітальний канали - з другого боку або боків робочого каналу. У другому випадку всмоктувальний та дифузорний канали з одного боку, а нагнітальний і сю сопловий канали - з другого боку або боків робочого каналу. Кожна із схем течії в деяких випадках має більшу перевагу.If the movement of active and passive gases coincides in the working channel in the axial direction, then the flow scheme se) can be called direct flow, and if it is the opposite, then counterflow. In the first case, the nozzle and shu 20 suction channels are on one side, and the diffuser and discharge channels are on the other side or sides of the working channel. In the second case, the suction and diffuser channels are on one side, and the discharge and suction nozzle channels are on the other side or sides of the working channel. Each of the flow patterns has a greater advantage in some cases.
При відповідному підборі протяжності та взаємному розташуванні всмоктувального та дифузорного каналів уWith the appropriate selection of the length and relative location of the suction and diffuser channels in
Коловому напрямку, першою порцією пасивного газу, який надходить у робочий канал, можна здійснити його продування від залишків активного газу, тобто ця порція пасивного газу разом із залишками активного газу о надходить у дифузорний канал. У цьому випадку дещо знизиться напір компресорної частини. іме) На фіг.1 зображено будову турбокомпресора в поперечному перерізі; на фіг.2 - переріз А-А на фіг.1; на фіг.3 - переріз В-В на фіг.1; на фіг.3 показано варіант розташування каналів при прямоточній схемі течії, а 60 на фіг.4 - при протиточній.In a circular direction, the first portion of passive gas that enters the working channel can be purged from active gas residues, that is, this portion of passive gas together with active gas residues enters the diffuser channel. In this case, the pressure of the compressor part will decrease somewhat. Name) Figure 1 shows the structure of the turbocharger in cross-section; in Fig. 2 - section AA in Fig. 1; in Fig. 3 - section B-B in Fig. 1; Fig. 3 shows a variant of the location of the channels with a forward flow scheme, and 60 in Fig. 4 - with a countercurrent flow.
Турбокомпресор містить у собі корпус 1 із сопловим 2,дифузорним 3, всмоктувальним 4 і нагнітальним 5 каналами, всередині якого встановлено робоче колесо б, яке створює разом з корпусом 1 робочий канал 7, причому робоче колесо б розташоване таким чином, що його, лопатки 8 знаходяться і в турбінній частині 9, яка містить у собі сопловий 2, робочий 7, дифузорний 4 канали, і в компресорній частині 10, яка містить у собі 65 всмоктувальний З,робочий 7, нагнітальний 5 канали, при цьому турбінна частина 9 відділена від компресорної. 10 двома перемичками Постановленими з боків підведення і відведення газів до робочого каналу 7. В сопловому 2,The turbocharger includes a housing 1 with a nozzle 2, diffuser 3, suction 4 and discharge 5 channels, inside which is installed an impeller b, which together with the housing 1 creates a working channel 7, and the impeller b is located in such a way that its blades 8 are located in the turbine part 9, which contains nozzle 2, working 7, diffuser 4 channels, and in the compressor part 10, which contains 65 suction Z, working 7, discharge 5 channels, while the turbine part 9 is separated from the compressor . 10 with two jumpers installed on the sides of the supply and discharge of gases to the working channel 7. In the nozzle 2,
дифузорному 3, всмоктувальному 4 і нагнітальному 5 каналах розташовані напрямні лопатки 12.the diffuser 3, suction 4 and discharge 5 channels have guide vanes 12.
Спосіб роботи турбокомпресора такий.The turbocharger works as follows.
Стиснений і нагрітий газ, названий активним, подається в турбінну частину 9, де в сопловому каналі 2 він прискорюється до заданої швидкості і спрямовується у робочий канал 7, де при обтіканні лопаток 8 робочого колеса 2 виникає різниця тиску газу, яка примушує обертатися робоче колесо 6. Після робочого каналу активний газ надходить у дифузорний канал 4 для зменшення швидкості його руху і зростання термодинамічного тиску, наприклад до атмосферного, після чого він виводиться із турбінної частини 9. Тим часом пасивний газ надходить у всмоктувальний канал 3, в якому він набуває необхідного напрямку і швидкості руху для робочого каналу 7, в 7/0 якому до нього підводиться механічна енергія. Після робочого каналу 7 пасивний газ спрямовується в нагнітальний канал 5, в якому зменшується швидкість його руху і збільшується термодинамічний тиск.The compressed and heated gas, called active, is fed into the turbine part 9, where in the nozzle channel 2 it accelerates to a given speed and is directed into the working channel 7, where when it flows around the blades 8 of the impeller 2, a gas pressure difference occurs, which forces the impeller 6 to rotate After the working channel, the active gas enters the diffuser channel 4 to reduce the speed of its movement and increase the thermodynamic pressure, for example to atmospheric pressure, after which it is discharged from the turbine part 9. Meanwhile, the passive gas enters the suction channel 3, in which it acquires the required direction and speed of movement for the working channel 7, in which mechanical energy is supplied to it in 7/0. After the working channel 7, the passive gas is directed into the discharge channel 5, in which the speed of its movement decreases and the thermodynamic pressure increases.
Перемички 11 міх турбінною 9 і компресорною 10 частинами перешкоджають перетіканню газів із одної частини в другу. Використання напрямних лопаток 12 у сопловому 2, всмоктувальному 4, дифузорному З та нагнітальному 5 каналах дозволяє забезпечити необхідний напрямок руху газів перед і за робочим каналом 7.Jumpers 11 of the turbine 9 and compressor 10 parts prevent the flow of gases from one part to another. The use of guide vanes 12 in the nozzle 2, suction 4, diffuser Z and discharge 5 channels allows you to ensure the necessary direction of gas movement in front of and behind the working channel 7.
Запропонований спосіб роботи і пристрій турбокомпресора досліджувалися розрахунковим шляхом, здійснено пошук оптимальної геометрії та розмірів проточних частин компресора і турбіни, внаслідок чого встановлено, що запропонований турбокомпресор у порівнянні з відомими має такі переваги: найпростіша конструкція і менша вартість виготовлення; можливість працювати при більш високій температурі газу перед турбіною, тому що лопатки періодично 2о взаємодіють з активним и пасивним газами.The proposed method of operation and the device of the turbocompressor were studied by calculation, the search for the optimal geometry and dimensions of the flow parts of the compressor and the turbine was carried out, as a result of which it was established that the proposed turbocompressor has the following advantages compared to the known ones: the simplest design and lower manufacturing cost; the possibility of working at a higher gas temperature in front of the turbine, because the blades periodically interact with active and passive gases.
Варіюванням форми і розмірів робочого колеса та його лопаток можна суттєво впливати на значення механічної енергії, підведеної до пасивного газу та відведеної від активного газу, але для збільшення ефективності роботи компресорної частини середній діаметр робочого каналу від входу до виходу має збільшуватися. сBy varying the shape and size of the impeller and its blades, it is possible to significantly influence the value of the mechanical energy supplied to the passive gas and removed from the active gas, but to increase the efficiency of the compressor part, the average diameter of the working channel from the inlet to the outlet must increase. with
В цей час розроблено конструкцію запропонованого турбокомпресора для двигунів потужністю до 180кВт, планується його виготовлення та випробування. і)At this time, the design of the proposed turbocharger for engines with a capacity of up to 180 kW has been developed, its manufacture and testing are planned. and)
Таким чином, запропонований турбокомпресор з одним робочим колесом компресора і турбіни має найпростішу конструкцію, менші габаритні розміри та масу, дає можливість підвищити температуру газу перед турбіною і, як показали розрахунки, може працювати з прийнятною ефективністю в ДВЗ. Відзначені властивості с зо турбокомпресора повинні зацікавити спеціалістів з двигунобудування, оскільки вони суттєво розширюють їх можливості при створенні нових двигунів. --Thus, the proposed turbocharger with one compressor and turbine impeller has the simplest design, smaller overall dimensions and weight, makes it possible to increase the gas temperature in front of the turbine and, as calculations have shown, can work with acceptable efficiency in internal combustion engines. The noted properties of the turbocharger should be of interest to engine-building specialists, as they significantly expand their capabilities when creating new engines. --
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA99010020A UA61913C2 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Turbocompressor and method of its operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA99010020A UA61913C2 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Turbocompressor and method of its operation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61913C2 true UA61913C2 (en) | 2003-12-15 |
Family
ID=34390875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA99010020A UA61913C2 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Turbocompressor and method of its operation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA61913C2 (en) |
-
1999
- 1999-01-05 UA UA99010020A patent/UA61913C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5538240B2 (en) | Impeller and turbocharger | |
| US6250061B1 (en) | Compressor system and methods for reducing cooling airflow | |
| CA2951812A1 (en) | Method and system for compressor and turbine cooling | |
| JP2017101671A (en) | Intercooling system and method for gas turbine engine | |
| CN112112688B (en) | Turbine stator blade, turbine including the same, and gas turbine | |
| EP3293382A1 (en) | Gas turbine engine compressor impeller cooling air sinks | |
| KR101204226B1 (en) | Exhaust gas turbosupercharger for an internal combustion engine | |
| US9810151B2 (en) | Turbine last stage rotor blade with forced driven cooling air | |
| JP4920590B2 (en) | Protective device for turbine stator | |
| RU2305789C2 (en) | Gas-turbine plant | |
| UA61913C2 (en) | Turbocompressor and method of its operation | |
| JP2008513658A6 (en) | Protective device for turbine stator | |
| JPH0219613A (en) | Gas turbine device | |
| US11933192B2 (en) | Turbine vane, and turbine and gas turbine including same | |
| KR20190037775A (en) | Blade airfoil, turbine and gas turbine comprising the same | |
| JP2004060544A (en) | Clearance reduction method for gas turbine compressor, and gas turbine plant | |
| RU2256801C2 (en) | Gas-turbine engine | |
| US11746661B2 (en) | Turbine blade and turbine including the same | |
| JP7497788B2 (en) | Turbine blade and turbine and gas turbine including the same | |
| KR101204078B1 (en) | Cooling apparatus of variable turbine vane driving system | |
| EP3426894B1 (en) | Turbine last stage rotor blade with forced driven cooling air | |
| JP3858445B2 (en) | Compressor rotor internal bleed structure | |
| RU2227850C2 (en) | Tunnel nanoturbocompressor | |
| US20190085769A1 (en) | Turbine vane, turbine, and gas turbine including the same | |
| CN107532478B (en) | Method for designing a fluid flow engine and fluid flow engine |