Дозвуковая лопать осьової турбомашини, компресор осьової турбомашини та осьова турбомашин

 

Передумови до створення винаходу

[0001] Винахід відноситься до області осьових турбомашин, точніше до компресорів таких машин. Винахід відноситься до лопат таких машин.

Попередній рівень техніки

[0002] WO 2009/103528 А2 розкриває різні геометрії лопаті для осьових турбомашин, що включають компресори осьових турбомашин. Зокрема він розкриває геометрію, при якій передня кромка лопаті має синусоїдальний S-подібний профіль. Ця інтерпретація поєднує профілювання лопаті за її загальної секції (або її хорди), а також перпендикулярно до неї. Іншими словами, ця інтерпретація поєднує обидва так званих "стріловидних" і "тонких" профілю відповідно. Так званий "стріловидний" профіль отримує свою довжину шляхом "усунення" секції в напрямку її осьової хорде. Вищезгадане "зсув", в загальному, являє собою зрушення в заданому напрямку розміщених один над одним секцій лопаті по її довжині, причому зсув, можливо, змінює напрямок. Так званий "тонкий" профіль отримує свою довжину шляхом "усунення" секції в напрямку, перпендикулярному напрямку його осьової хорди. Це поєднання геометрії було показано як здатне знижувати вторичлиять на лопаті компресора турбомашин низького тиску, але тільки на вентилятор і на лопаті околозвукового компресора вище камери згоряння, або на лопаті турбіни нижче камери згоряння. Ця інтерпретація не пропонує жодних конкретних параметрів профілю лопаті і, більш того, детально не описує ефекту кожного з профилирований розкритих механізмів.

[0003] Заявка на патент США №2010/0215503 А1 розкриває "стріловидний" профіль лопаті для високих або надзвукових застосувань. Ця інтерпретація зосереджена на зниженні комбінованих ударних втрат, щоб зберегти цілісність лопаті. У ній встановлюється, що профілювання до лицьової лопаті ("переднє стріловидне") призводить до концентрації напружень на передній кромці у комля лопаті; ця концентрація напружень, головним чином, викликана тим, що центр тяжіння лопаті зрушується вперед. Щоб вирішити цю проблему, ця інтерпретація надає "стріловидний"" профіль ближче до тилу зовнішньої частина лопаті, щоб компенсувати зсув центру тяжіння.

[0004] У разі дозвукових застосувань, як ті, що зустрічаються у прискорювачах, включаючи компресори низького тиску осьових турбомашин, втрат витрати практично не існує. Однак присутні інші типи потер�отери, пов'язані з протіканням текучого середовища з внутрішніх і зовнішніх стінок струменя текучого середовища.

Виклад суті винаходу

Технічна проблема

[0005] Винахід має метою надати геометрію лопаті, яка долає щонайменше одну з вищезазначених проблем. Точніше, винахід має на меті запропонувати геометрію лопаті для дозвукових застосувань, здатну знизити аеродинамічні втрати, викликані, в особливості, протіканням текучого середовища по лопаті.

Технічне рішення

[0006] Винахід відноситься до дозвукових лопаті осьової турбомашини, призначеної розміщуватися радіально на зазначеній машині, що містить передню кромку і задню кромку, дві аеродинамічні поверхні один навпроти одного, що проходять по висоті лопаті і з'єднують передню кромку з задньої кромки, причому передня кромка має латеральний профіль, який є S-образним, де найбільша передня частина передньої кромки знаходиться на висоті, укладеної в межах 3-20% висоти лопаті, та/або сама задня частина передньої кромки знаходиться на висоті, укладеної в межах 85-97% висоти лопаті.

[0007] Розглядаються профілем лопаті є профіль, латерально розташований у сез обліку її засобів кріплення.

[0009] Найбільша передня та/або сама задня частини можуть бути загостреними або майже прямими.

[0010] Терміни "сама передня" і "сама задня" повинні розумітися щодо головного напрямку течії текучого середовища по аеродинамічним поверхонь лопаті.

[0011] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, сама передня частина передньої кромки знаходиться на висоті, укладеної в межах 5-17% висоти лопаті, переважно в межах 7-15% висоти лопаті, та/або сама задня частина передньої кромки знаходиться на висоті, укладеної в межах 87-95% висоти лопаті, переважно в межах 90-95% висоти лопаті.

[0012] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, профіль передньої кромки містить, від свого внутрішнього кінця до свого зовнішнього кінця, першу опуклу частину, що містить саму передню частину, і другу увігнуту частину, яка містить саму задню частину.

[0013] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, перша та/або друга частина передньої кромки знаходиться на максимальній відстані від прямої, що проходить через внутрішній і зовнішній кінці передньої кромки, тобто в межах 5-15% довжини хорди відповідної лопаті. Довжиною хорди є осьова дл� аеродинамічних поверхонь.

[0014] Перша і друга частини передньої кромки такі, що їх відповідні максимальні відстані від прямої, що проходить через внутрішній і зовнішній кінці передньої кромки, відрізняються не більше, ніж на 40%, переважно 30%, більш переважно на 20% один від одного.

[0015] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, профіль передньої кромки включає область або точку перегину між першою і другою частинами, причому зазначена область або точка знаходиться в межах 40-60%, переважно в межах 45-55% по висоті лопаті.

[0016] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, профіль передньої кромки містить чи відповідає поліноміальної функції, що проходить через внутрішній і зовнішній кінці зазначеної кромки і через точку або точку передньої області і точку або точку самої задньої області.

[0017] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, профіль передньої кромки містить або містить або функцію Безьє, або В-сплайн, визначені по відношенню до внутрішнього та зовнішнього кінцях зазначеної кромки і проходять через точку або точку самої передньої області і точку або точку самої задньої області.

[0018] Згідно вигідного варіанту здійснення изобретени�ками не варіюється більше ніж на 10%, бажано 5%.

[0019] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, висота самої передньої частини передньої кромки більше, переважно на 50%, ніж загальна висота лопаті мінус висота самої задньої частини передньої кромки.

[0020] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, нахил передньої кромки на її зовнішньому кінці більше, переважно на 20%, більш переважно на 35%, ще більш переважно на 50%, ніж нахил зазначеного профілю на його внутрішньому кінці.

[0021] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, максимальний нахил профілю передньої кромки лежить між задньою частиною профілю і його зовнішнім кінцем.

[0022] Згідно вигідного варіанту здійснення винаходу, передня кромка та/або задня кромка лежить(-ють) у площині, відповідної середньої площини лопаті, і це в межах допуску 10%, переважно 5%, більш переважно 1% висоти лопаті.

[0023] Винахід відноситься до компресора осьової турбомашини, що містить ротор, щонайменше, з однією сходинкою лопатей ротора і статор щонайменше з однією сходинкою лопатей статора, де лопаті щонайменше одного із ступенів ротора і статора відповідають винаходу.

<�р, де компресор відповідає винаходу.

Заявляються вигоди

[0025] Винахід дозволяє підвищити ефективність двигуна, в якому застосовуються лопаті, шляхом зниження втрат від завихрень навколо кінця лопаті, а також шляхом зниження вторинних втрат. Так званий "стріловидний" профіль винаходу може породжувати радіальні складові швидкості в текучого середовища вздовж лопаті, особливо на передній крайці. Ці радіальні складові можуть повторно розподіляти протягом текучого середовища з тієї частини лопаті, яка укладена, в цілому, в межах 20-80% її висоти.

[0026] Спеціальний профіль передньої кромки, особливо його асиметрія, робить можливим оптимальне повторний розподіл течії по центральній частині лопаті.

Короткий опис графічних матеріалів

[0027] Фігура 1 являє собою схематичне зображення осьової турбомашини.

[0028] Фігура 2 являє собою вид у розрізі секції компресора низького тиску осьової турбомашини, такий як на малюнку 1, в якій можуть використовуватися лопаті винаходу.

[0029] Постать 3 являє собою діаграму, що показує лопаті ротора і статора однієї ступені осьового компресора, а також векторні діаграми ск�м.

[0031] Постать 5 являє собою збільшене зображення профілю лопаті на фігурі 4, ілюструє його геометрію.

Опис варіантів здійснення

[0032] Фігура 1 схематично ілюструє осьову турбомашину 2. В даному випадку це двоконтурний турбореактивний двигун. Турбореактивний двигун 2 складається загалом з першої ступені компресора, званої компресором 8 низького тиску, другий ступені компресора, званої компресором 10 високого тиску, камери 12 згоряння і одного або більше ступенів 14 турбіни. В роботі механічна енергія турбіни 14 передається через центральний вал на ротор 4 і приводить в дію два щаблі 8 і 10 стиснення. Ці останні включають безліч рядів лопатей ротора, пов'язаних з рядами лопатей статора. Обертання ротора, таким чином, породжує потік повітря і поступово стискає його до входу в камеру 12 згоряння. Припливний вентилятор, часто званий турбовентиляторами 6, взаємно з'єднаний з ротором 4 і породжує повітряний потік, який поділяється на первинний потік 16, проходить через різні ступені вищезгаданої турбомашини, і вторинний потік 18, проходить через кільцевий канал (показано частково), що йде по довжині машини, який зарьируется в залежності від двигуна. Воно більше, якщо двигун сконструйований для польотів на низьких швидкостях. Цю пропорцію називають ступенем двухконтурности, співвідношення потоку холодної маси (званого вторинним) до потоку гарячої маси (званим первинним). Військові двигуни, оптимізовані для надзвукового польоту, що можуть досягати ступенем двухконтурности нижче 1, тоді як авіаційні двигуни для пасажирських літаків, оптимізовані курсувати при числі Маха близько 0,8, мають ступінь двухконтурности від 5 до 10. Такі двигуни беруть більшу частину своєї тяги від холодного потоку (80%), при цьому гаряча струмінь становить 20% тяги.

[0034] Фігура 2 являє собою вид у розрізі компресора низького тиску осьової турбомашини, такий як на малюнку 1. Діаграма показує частину припливного вентилятора або турбовентилятора 6 і носової частини 20 роздільника потоку, що відокремлює первинний потік 16 від вторинного потоку 18. Ротор 4 включає кілька рядів лопатей ротора 22. Корпус підтримує кілька рядів лопатей 24 статора. Кожна пара рядів лопатей ротора і пов'язаного з ним статора утворює одну компресорну ступінь компресора 8.

[0035] На фігурі 3 показано векторні діаграми швидкості для текучого середовища, �гії, передається передавальним валом. Статорна щабель 24 перетворює кінетичну енергію в тиск з-за форми статора. Векторна діаграма зліва від роторної ступені 22 відповідає текучого середовища, що входить у вказану щабель. Вектор U1=ωR відповідає швидкості обертання лопатей ротора. Вектор W1представляє відносну швидкість входження в ротор текучого середовища, а вектор V1представляє абсолютну швидкість входження в ротор текучого середовища, і є векторною сумою векторів U1і W1. Векторна діаграма праворуч від роторної ступені 22 відповідає текучого середовища, що покидає зазначену щабель. Вектор U2, швидкість обертання лопатей ротора, ідентичний вектору U1. Можна бачити, що текуча середовище прискорюється, причому вихідний вектор V2в цілому, довше, ніж вхідний вектор V1. Також можна бачити, що зміна напрямку вектора W1породжує зміну напряму вектора V2швидкості виходу текучого середовища. Вихідний кут α2;в цілому, більше, ніж вхідний кут α1. Тому вихідний вектор V2проходить, в цілому, в тому ж напрямку, що і кут передньої кромки лопатей 24 статора. Лопаті 24 статора заломлюють і заме�оді з статора менше, і кут α3вузький.

[0036] В наступному описі терміни "зовнішній(-ють)" і "внутрішній(-ють)" будуть використовуватися, щоб описувати позицію складових в струмені текучого середовища. Ці терміни відносяться до, в цілому, круглого поперечного перерізу струменя текучого середовища; "зовнішній(-ють)" відноситься до позиції далі від центру кола, тобто осі обертання машини, а "внутрішній(-ють)" відноситься до позиції ближче до центру.

[0037] Фігура 4 показує лопать у відповідності з винаходом та її вплив на потік. Це може бути або лопать ротора, або лопать статора. Фігура 4 показує лопать ротора. Її "стріловидний" профіль, тобто щодо її розміщених один над одним секцій в напрямку, в цілому, відповідає її хорди, ясно видно. Можна бачити, що обидві кромки, передня 26 і задня 28, мають подібний S-подібний профіль. S-подібний профіль, такий, що внутрішня половина передньої кромки є опуклою, а зовнішня половина є увігнутою. Профіль передньої кромки і тіло лопаті мають ефект породження радіальної складової швидкості в струмені текучого середовища, обмеженою внутрішньою стінкою 36 і зовнішньою стінкою 30. Ця складова породжується, головним чином, для текучого середовища, що рухається поруч ся потоку текучого середовища в струмені знижує втрати від витоків при завихреннях на кінці лопаті. Ці втрати, головним чином, є результатом механічного зазору між кінцями лопатей ротора і відповідної стінкою статора. Вони проілюстровані завихренням 32, підіймається з механічного зазору між кінцем 22 лопаті і стінкою 30.

[0038] Концентрування потоку текучого середовища в струмені може так само знизити вторинні втрати, пов'язані з градієнтом швидкості за фіксованим стінок. Це проілюстровано для стінки 36. Це породжує завихрення 34, які становлять так звані вторинні втрати. Ці втрати, як правило, присутні на внутрішній стінці 36 і на зовнішній стінці 30.

[0039] На фігурі 5 більш детально проілюстровані профілі 22, 24 лопаті. Передня кромка 26 характеризується деякою кількістю різних точок. Точка А знаходиться на зовнішньому кінці кінця лопаті. Точка В крайня нижня точка по ходу потоку. Точка D крайня верхня точка по ходу потоку, і точка Е є внутрішнім кінцем передньої кромки, на комлі лопаті. Точка С є точкою перегину між опуклої внутрішньою частиною і зовнішньої увігнутою частиною. Тут передня кромка 26 змінює кривизну.

[0040] Передня кромка 26 має висоту Н. Точка D знаходиться на висоті Н1та точка В знаходиться на виуре 5, точка ближче до зовнішнього кінця в точці А, ніж точка D до внутрішнього кінця в точці Е.

[0041] Амплітуди опуклої частини C-D-E і увігнутої частини С-В-А передньої кромки можуть бути виражені відстанями S1і S2відповідно, в порівнянні з прямою, що проходить через точки А і Є. Ці відстані переважно складають від 5 до 15% середньої ширини лопаті.

[0042] Профілем передньої кромки 26 може бути поліноміальна функція, що проходить через точки А, В, D і Е, переважно, ступеня більшою або рівною 3. Їм також може бути функція Безьє або В-сплайн, визначені чотирма вищезгаданими точками.

[0043] Профіль задньої кромки 28 може бути подібний до профілю передньої кромки 26, зокрема через просторових обмежень, і коли лопаті статора і ротора відповідають винаходу.

[0044] Параметри, що характеризують профіль передньої кромки, також застосовні до задньої крайки. Ті ж букви використовуються, щоб характеризувати ці букви, і відрізняються від позначень передньої кромки додаванням символу штриха ('). Всі зауваження, зроблені про передній кромці, можуть також застосовуватися до задньої крайки.

[0045] Збільшення продуктивності, забезпечене конструкцією винаходу, в порівнянні з вже оптимиопасть (22, 24) осьової турбомашини (2), призначена розташовуватися радіально на зазначеній машині, що містить
передню кромку (26);
задню крайку (28);
дві аеродинамічні поверхні на протилежних один до одного сторони, що проходять по довжині лопаті, причому кожна з'єднує передню кромку з задньою кромкою;
при цьому передня кромка (26) має S-образний латеральний профіль;
причому
найбільша передня частина (D) передньої кромки (26) знаходиться на висоті (Н1), укладеної в межах 3-20% довжини лопаті, та/або сама задня частина (В) передньої кромки (26) знаходиться на висоті (Н2), укладеної в межах 85-97% висоти лопаті (Н).

2. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що сама передня частина (D) передньої кромки (26) знаходиться на висоті (H1), укладеної в межах 5-17% висоти (Н) лопаті, та/або сама задня частина (В) передньої кромки (26) знаходиться на висоті (Н2), укладеної в межах 87-95% висоти (Н) лопаті.

3. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що сама передня частина (D) передньої кромки (26) знаходиться на висоті (Н1), укладеної в межах 5-17% висоти лопаті (Н), та/або сама задня частина (В) передньої кромки (26) знаходиться на висоті (Н2), укладеної в п�т свого внутрішнього кінця (Е) до свого зовнішнього кінця (А), першу опуклу частину (C-D-E), що містить саму передню частину (D), і другу увігнуту частину (А-В-С), що містить саму задню частину (В).

5. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 4, відрізняється тим, що перша і/або друга частина (C-D-E, А-В-С) передньої кромки (26) знаходиться на максимальній відстані S1S2) від прямої (А-Е), що проходить через внутрішній і зовнішній кінець (А, Е) передньої кромки (26), тобто в межах 5-15% відповідної довжини лопаті.

6. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 4, відрізняється тим, що профіль передньої кромки (26) включає область або точку перегину (З) між першою і другою частинами (C-D-E, А-В-С), причому зазначена область або точка (С) знаходиться на відстані від 40% до 60% по висоті (Н) лопаті.

7. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 6, відрізняється тим, що область або точка перегину (С) знаходиться на відстані від 45% до 55% за висотою (Н) лопаті.

8. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що профіль передньої кромки (26) відповідає поліноміальної функції, що проходить через внутрішній (Е) і зовнішній (А) кінці зазначеної кромки, через точку або точку самої передньої області (D) і крапку або точку самої задньої області (В).

9. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що профіль передньої кѺонцам зазначеної крайки (26), через точку або точку самої передньої області (D) і крапку або точку самої задньої області (В).

10. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що задня кромка (28) має профіль, в цілому паралельний передній кромці (26), причому відстань між зазначеними кромками не змінюється більш ніж на 10%.

11. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 10, відрізняється тим, що відстань між задньою і передньою кромкою не змінюється більш ніж на 5%.

12. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що висота (H1) самої передньої частини (D) передньої кромки (26) більше на 50%, ніж загальна висота (Н) лопаті мінус висота (Н2) самої задньої частини передньої кромки (26).

13. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що нахил передньої кромки (26) на її зовнішньому кінці (А) більше на 20%, ніж нахил зазначеного профілю на його внутрішньому кінці (Е).

14. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що нахил передньої кромки (26) на її зовнішньому кінці (А) більше на 50%, ніж нахил зазначеного профілю на його внутрішньому кінці (Е).

15. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що максимальний нахил профілю передньої кромки (26) лежить між задньою частиною (В) профілю і його зовнішнім кінцем (А).

16. Дозвуков�етствующей середньої площини лопаті, знаходиться в межах допуску, що становить 10% висоти (Н) лопаті.

17. Дозвуковая лопать (22, 24) за п. 1, яка відрізняється тим, що передня кромка (26) та/або задня кромка (28) лежать у площині, відповідної середньої площини лопаті, яка знаходиться в межах допуску, що становить 5% висоти (Н) лопаті.

18. Компресор (8) осьової турбомашини (2), що містить ротор (4) щонайменше з однією ступінню (22) лопатей ротора і статор щонайменше з однією ступінню (24) лопатей статора; причому лопаті щонайменше одного із ступенів ротора і статора відповідають одному із пп. 1-17.

19. Осьова турбомашин, що містить компресор, причому компресор відповідає п. 18.



 

Схожі патенти:

Ротор компресора турбомашини, компресор турбомашини та турбомашин

Ротор компресора турбомашини включає диск, несучий лопатки. Стінка диска на його радіально зовнішньому кінці виконана з декількох кутових секторів, кожен з яких обмежений між спинкою першої лопатки і коритом другий лопатки, наступного за першої в окружному напрямку. Кожен із секторів включає випученний ділянку, опуклий в осьовому і окружному напрямках. Випученний ділянка має вершину, що знаходиться радіально зовні по відношенню до уявної поверхні обертання навколо осі диска ротора, що проходить через чотири точки, які визначаються перетином стінки, відповідно, з передньою кромкою кожної з першої і другої лопаток і задньою кромкою кожної з лопаток. Вершина відстоїть в окружному напрямку від спинки першої лопатки на відстань від 30% до 70% окружного відстані між спинкою і коритом лопаток, виміряна на рівні вершини. Стінка також включає в себе вище по потоку від випученного ділянки впадинний ділянку, увігнутий в осьовому напрямку і в окружному напрямку і має підставу, що є наближено точковим. Інші винаходи групи відносяться до компресора, що включає такий ротор, і турбомашине містить зазначений компресор. Група винаходів

Газотурбінний двигун

Газотурбінний двигун (1) включає в себе диск (13) вентилятора (2) і конусний вал (8) компресора низького тиску (3), закріплені радіальними фланцями (9) і (16) на радіальному фланці (11) загального валу (12) вентилятора призонними болтами (19). Конусний вал (8) компресора низького тиску встановлений фланцем (9) на зовнішній поверхні (10) фланця (11) валу (12) вентилятора. Диск (13) вентилятора розміщений фланцем (16) на внутрішній поверхні (17) фланця (11) валу (12) вентилятора. Відношення товщини h радіального фланця диска вентилятора в місці розміщення призонних болтів до товщині Н радіального фланця валу вентилятора знаходиться в межах 0,8...1,2. Відношення товщини h1 радіального фланця конусного вала компресора низького тиску в місці розміщення призонних болтів до товщині Н радіального фланця валу вентилятора знаходиться в межах 0,4...0,8. Шляхом виключення зминання призонних болтів, а також виключення появи дисбалансу роторів вентилятора і компресора низького тиску при роботі газотурбінного двигуна підвищується його надійність. 2 іл.

Втулка повітряного гвинта з лопатями з змінним кутом установки

Пропоноване винахід відноситься до втулки повітряного гвинта з лопатями з змінним кутом установки для газотурбінного двигуна, зокрема для газотурбінного двигуна з вентилятором, не закритим обтічником. Ця втулка повітряного гвинта містить многоугольное кільце 134, що представляє по суті радіальні циліндричні пази 136, розподілені навколо центральної осі цього кільця 134 і призначені для розміщення в них згаданих лопатей, роторний елемент 143 турбіни даного газотурбінного двигуна і скобу утримання, закріплену на згаданому кільці таким чином, щоб пов'язувати це кільце з згаданим роторним елементом 143. Ця втулка додатково містить безліч запобіжних елементів 144 утримання, пов'язаних з роторним елементом 143, причому кожен із цих запобіжних елементів утримання має щонайменше одну опорну поверхню 145, розташовану проти зовнішньої поверхні 146 цього кільця 134 та віддалену від неї на деяку відстань в радіальному напрямку. Досягається підвищення безпеки за рахунок утримання лопатей і уламків при руйнуванні багатокутного кільця втулки повітряного гвинта. 3 н. і 4 з.п. ф-ли, 4 іл.

Компресорна робоча лопатка для осьового компресора

Винахід відноситься до компресорної робочій лопатці (10) для компресорів з осьовим потоком переважно стаціонарних газових турбін. Передбачено, що для зменшення втрат в радіальному зазорі середня лінія (32) розташованих на боці вершини лопатки профілів (30) пера (12) компресорної робочої лопатки (10) має щонайменше дві точки (36, 38) перегину. За рахунок наявності двох точок (36, 38) перегину виходять для контуру (42) сторони всмоктування на ділянці від 35% до 50% довжини хорди профілю ділянку (D) контуру сторони всмоктування, який виконаний увігнутим, і для контуру (40) сторони тиску ділянку (Е) контуру боку тиску, який виконаний опуклим. За допомогою цієї геометрії забезпечується можливість генерування призводить до менших втрат вихору в зазорі з метою підвищення загального коефіцієнта корисної дії забезпеченого цими компресорними робочими лопатками (10) осьового компресора. 2 н. і 15 з. п. ф-ли, 10 іл., 1 табл.

Циркуляційний форсований і вентиляційний повітряний компресор

Даний винахід відноситься до області очищення і стиснення повітря, а саме до циркуляційного форсованого і вентиляційному повітряного компресора. Циркуляційний форсований і вентиляційний повітряний компресор, що включає корпус компресора і ротор, відрізняється тим, що ротор складається з лопаточного колеса і ведучого вала; лопатне колесо складається з маточини вала, диска лопаточного колеса та робочих лопаток; лопатне колесо з'єднане з диском лопаточного колеса з допомогою хвостовиків робочих лопаток і сформовано додаванням безлічі ярусів пір'я робочих лопаток; повітряний канал виконаний між двома суміжними пір'ям робочих лопаток і має вхід повітряного каналу і вихід повітряного каналу. Винахід спрямовано на забезпечення циркуляційного форсованого і вентиляційного повітряного компресора, має більш просту конструкцію, низьку матеріалоємність, невелика вага і низькі втрати на тертя, в результаті чого циркуляційний форсований і вентиляційний повітряний компресор має більший ККД і менше енергоспоживання, а також більш широку область застосування, зручний при транспортуванні, установці і обслуговуванні. 8 з.п. ф-ли, 16 іл.

Напрямна або робоча лопатка для осьового компресора

Напрямна лопатка компресора або робоча лопатка осьового компресора з осьовим напрямком, радіальним напрямком (R), маточиною компресора і корпусом компресора. Напрямна лопатка або робоча лопатка містить аеродинамічну поверхню (1) з профільними перерізами (3, 5, 15А-15Є), має розмах, лінію вигину і передню кромку (7), на якій лінія вигину укладає з осьовим напрямком компресора кут передньої кромки лопатки. На задній кромці лінія вигину укладає з осьовим напрямом (A) компресора кут задньої кромки. Профільні перерізу (3, 5, 15A-15E) аеродинамічної поверхні лопатки розташовані одне поверх іншого на передній кромці (7) по прямій лінії, що проходить у радіальному напрямку (R) компресора від маточини компресора до корпусу компресора. Кути передньої кромки профільних перерізів аеродинамічної поверхні змінюються вздовж розмаху і більше для профільних перерізів аеродинамічної поверхні поблизу маточини і поблизу стінки, ніж для профільних перерізів аеродинамічної поверхні в середині розмаху. Досягається зниження просторових втрат і підвищення запасу стійкості при адекватному запасі міцності. 2 н. і 16 з.п. ф-ли, 7 іл.

Робоче колесо осьового вентилятора

Винахід відноситься до вентиляторостроению, а саме до осьовим турбомашинам, і може бути використане в осьових вентиляторах для провітрювання шахт, рудників і метрополітенів

Компресор турбореактивного двигуна

Винахід відноситься до компресора, зокрема вентилятору турбореактивного двигуна, що містить маточину (36) і безліч лопаток, кожна з яких жорстко закріплена своїм підставою (16) на маточині

Робоче колесо осьового вентилятора або компресора і вентиляторний контур двоконтурного турбовентиляторного двигуна, що використовує таке робоче колесо

Винахід відноситься до компресорів необъемного витіснення і може бути використане в конструкції осьових вентиляторів і вентиляторних контурах двоконтурних турбовентіляторних двигунів (ДТРД)

Ротор компресора турбомашини, компресор турбомашини та турбомашин

Ротор компресора турбомашини включає диск, несучий лопатки. Стінка диска на його радіально зовнішньому кінці виконана з декількох кутових секторів, кожен з яких обмежений між спинкою першої лопатки і коритом другий лопатки, наступного за першої в окружному напрямку. Кожен із секторів включає випученний ділянку, опуклий в осьовому і окружному напрямках. Випученний ділянка має вершину, що знаходиться радіально зовні по відношенню до уявної поверхні обертання навколо осі диска ротора, що проходить через чотири точки, які визначаються перетином стінки, відповідно, з передньою кромкою кожної з першої і другої лопаток і задньою кромкою кожної з лопаток. Вершина відстоїть в окружному напрямку від спинки першої лопатки на відстань від 30% до 70% окружного відстані між спинкою і коритом лопаток, виміряна на рівні вершини. Стінка також включає в себе вище по потоку від випученного ділянки впадинний ділянку, увігнутий в осьовому напрямку і в окружному напрямку і має підставу, що є наближено точковим. Інші винаходи групи відносяться до компресора, що включає такий ротор, і турбомашине містить зазначений компресор. Група винаходів

Турбінна лопатка з знепилюючим отвором на підставі лопаті

Охолоджувана турбінна лопатка для турбомашини містить лопать, встановлену на платформі, яка розташована на ніжці. Лопать є порожнистої з однією або кількома порожнинами для циркуляції охолоджуючого повітря. Порожнину, розміщена вздовж задньої кромки, харчується охолоджуючим повітрям від живлячої каналу, виконаного у вигляді коліна всередині ніжки і зв'язує повітряний вхід, розташований в нижній частині ніжки, з порожниною задньої кромки. Канал містить на осі, по суті, радіальної щодо впускного отвору, нішу, розташовану під платформою і має форму дзвони. Ніша містить у вершині знепилюючі отвір, що перетинає платформу, і обмежена всередині ніжки закривають її з боків стінками, розташованими, по суті, радіально від платформи. Винахід спрямовано на збереження цілісності лопатки допомогою видалення пилу з охолоджуючої середовища, а також на оптимізацію використання обеспиливающего повітря в охолодженні лопатки. 3 н. і 11 з.п. ф-ли, 7 іл.

Лопатка з аеродинамічним профілем і осьова турбомашин

Лопатка з аеродинамічним профілем включає в радіальному напрямку внутрішню полочную область і зовнішню вінцеву область, а в осьовому напрямку - передню вхідну кромку і задню вихідну крайку, між поличної областю та вінцевої областю. Лопатка забезпечена коритцем, увігнутим в радіальному напрямку між внутрішньою поличної областю і зовнішньої вінцевої областю, а також спинкою, опуклою в радіальному напрямку між внутрішньою поличної областю і зовнішньої вінцевої областю. Ширина лопатки в осьовому напрямку між вхідними кромкою і прямий вихідний кромкою параболічно змінюється від максимальної ширини поличної і вінцевої областях до мінімальної ширини на ділянці між поличної областю та вінцевої областю. Інший винахід групи відноситься до осьової турбомашине, що містить групу зазначених вище лопаток з аеродинамічним профілем. Винахід дозволяє знизити профільні втрати на лопатці. 2 н і 13 з.п. ф-ли, 5 іл.

Лопатка турбореактивного двигуна, зокрема лопатка спрямляющего апарату, і турбореактивний двигун, який містить такі лопатки

Лопатка спрямляющего апарату для турбореактивного двигуна містить подовжені моноблочні передній і задній ділянки, а також зовнішній шар, сполучені за допомогою гарячого пресування. Подовжений моноблочний передній ділянку вирізаний з пултрудированного профілю, що містить пов'язані смолою волокна, і утворює передню кромку лопатки. Подовжений моноблочний задній ділянка вирізаний з пултрудированного профілю, що містить пов'язані смолою волокна, і утворює задню крайку лопатки. Зовнішній шар виконаний на основі просочених смолою волокон і розташований між передньою і задньою кромкою з утворенням бічних сторін лопатки. Зовнішній шар перекриває зони передньої кромки і задньої кромки. Інший винахід групи відноситься до турбореактивному двигуну, містить безліч зазначених вище лопаток, кожна з яких закріплена на корпусі. Група винаходів дозволяє спростити виготовлення та встановлення лопатки турбореактивного двигуна. 2 н і 13 з.п. ф-ли, 4 іл.

Лопатка осьового компресора

Лопатка осьового компресора містить вхідну кромку, вихідну крайку, корито і спинку з виконаними на її поверхні вихрегенераторами сферичної форми, увігнутими всередину лопатки. Кожен вихрегенератор забезпечений, щонайменше, двома підвідними каналами з вихідними отворами діаметра (0,05...0,25)D, рівновіддаленими від осі симетрії вихрегенератора, зорієнтованої в напрямку набігаючого потоку. Відстань від осі симетрії вихрегенератора до вихідного отвору становить (0,1...0,4)D. Вхідні отвори підвідних каналів розташовані на кориті лопатки, а вихідні розташовані на відстані (0,025...0,7)D від передньої кромки вихрегенератора. Підвідні канали виконані під кутом 20°...110° до хорди лопатки, де D - діаметр відбитка вихрегенератора. Реалізація винаходу дозволить збільшити діапазон безвідривного обтікання лопаток до 3%, збільшити витрату повітря через компресор до 2% і збільшити ККД компресора до 4% за рахунок отримання стійкої вихрової структури потоку в вихрегенераторах. 4 з.п. ф-ли, 5 іл.

Каплеуловлювач для відцентрового компресора

Група винаходів відноситься до відцентровому компресора і, зокрема, до каплеуловителям для видалення рідини з компресора, а також до способу підвищення ефективності роботи відцентрового компресора газотурбінних двигунах. Пристрій для уловлювання крапель рідини, розташоване в робочому колесі компресора, містить перший отвір, розташоване на поверхні робочого колеса і виконане з забезпеченням прийому крапель рідини, і канал, розташований нижче зазначеного отвори і проточно з ним сполучається. При цьому канал виконаний з забезпеченням напрямки крапель рідини з першого отвору і з робочого колеса компресора. Відцентровий компресор, розташований в газотурбинном двигуні, містить відцентрове робоче колесо, яке містить обертаються виконані за одне ціле лопатки, кожна з яких має кореневу частину і кінцева частина і які виконані з забезпеченням стиснення повітря у відцентровому гравітаційному полі, і пристрої для уловлювання крапель рідини. Згідно способу підвищення ефективності відцентрового компресора з допомогою видалення крапель рідини здійснюють розміщення пристрої для уловлювання крапель рідини у частині Ѷним робочим колесом, після цього виробляють уловлювання крапель рідини в отворі вказаного пристрою і видалення крапель рідини з відцентрового компресора шляхом їх спрямування з отвору в канал вказаного пристрою. Технічним результатом є запобігання скупчення рідини і утворення більш великих крапель або рідкої плівки на поверхні робочого колеса відцентрового компресора, що усуває ризик підвищення ерозійного впливу і зниження ефективності компресора. 4 н. і 16 з.п. ф-ли, 8 іл.

Лопатка турбіни з поліпшеною аеродинамічною характеристикою і колесо турбіни, що містить таку лопатку

Колесо турбіни і лопатка ротора турбіни, що має поверхню (19) сторони нагнітання і поверхня (21) сторони розрідження. Сторона розрідження є гладкою на більшій частині її поверхні за винятком кількох опуклостей (25). Опуклості розподілені поблизу і вздовж задньої кромки (17). Поверхня боку нагнітання є гладкою. Досягається зменшення зони відділення поблизу поверхні лопатки, яка відповідає за збурення, що впливають на ефективність турбіни. 2 н. і 10 з.п. ф-ли, 4 іл.

Турбінна лопатка і турбінне колесо, що містить турбінні лопатки

Турбінне колесо містить турбінні лопатки (20 ), містять профільну частина (102), має аеродинамічну форму. Дана аеродинамічна форма має номінальний профіль, відповідний даних наведених в описі таблиці 1-11, в яких відстані X, Y, Z і R виражені в дюймах, і в таблицях 1'-11', в яких відстані X, Y, Z і R виражені в сантиметрах. Значення координат X і Y плавно з'єднані дугою радіуса R з утворенням перерізу профілю профільної частини на кожному відстані Z. Перерізу профілю на відстанях Z плавно з'єднані один з одним з утворенням завершеною аеродинамічної форми. Запропонований профіль профільної частини лопатки забезпечує в результаті поліпшення ефективності та несучої здатності аеродинамічній частини і лопаток в цілому. 2 н. і 8 з.п. ф-ли, 3 іл., 22 табл.

Вузол дифузор-направляючий апарат для турбомашини

Вузол дифузор-направляючий апарат, призначений для установки на виході компресора в турбомашине, містить направляючий апарат. Направляючий апарат включає дві, по суті, циліндричні стінки: радіально внутрішню і радіально зовнішню. Стінки з'єднані радіальними лопатками. Стінки направляючого апарату продовжені до розташованої нижче по потоку частини за радіальні лопатки. Радіальний зазор між стінками є мінливих по колу нижче по потоку від лопаток так, щоб бути, по суті, мінімальним у продовженні лопаток і максимальним між лопатками. Зазор є мінливих по колу до розташованого нижче по потоку кінця розташованих нижче по потоку стінок направляючого апарату. Також об'єктом винаходу являє турбомашин, така як турбореактивний двигун, турбогвинтовий двигун або вертолітний двигун, що містить описаний вище вузол. Винахід дозволяє зменшити неоднорідність потоку повітря на вході в камеру згоряння. 2 н. і 9 з.п. ф-ли, 13 іл.

Робоча лопатка парової турбіни для секції низького тиску парової турбіни

Робоча лопатка (20) парової турбіни для секції низького тиску парової турбіни (10). Робоча лопатка (20) парової турбіни містить ділянку (42) аеродинамічної поверхні. Секція (44) хвостовика прикріплена до одного кінця ділянки (42) аеродинамічної поверхні. Частина (40) у вигляді ластівчиного хвоста виступає від секції (44) хвостовика, а частина (40) у вигляді ластівчиного хвоста містить скошену частину (40) у вигляді ластівчиного хвоста з осьовою заводкой, має кут скосу, що становить 19°. Секція (46) вінця прикріплена до ділянки (42) аеродинамічної поверхні на кінці, протилежному секції (44) хвостовика. Бандажна полку (48) виконана за одне ціле у вигляді частини секції (46) вінця. Полку (50) прикріплена до проміжної секції ділянки (42) аеродинамічної поверхні між його кінцями. Робоча лопатка (20) має площу вихідного кільцевого перерізу, що становить близько 4,43 м2 або більше. Ділянка (42) аеродинамічної поверхні має довжину, що становить близько 68,1 см або більше. Досягаються оптимальні аеродинамічні та механічні характеристики секції низького тиску парової турбіни. 2 н. і 7 з.п. ф-ли, 7 іл.
Up!