Безлопаточный диффузор
ОПИСА ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
364763
Союз соеетокил
Социалистические
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. F 04d 29/44
Заявлено 16Л.1969 (№ 1298998/24-6) с присоединением заявки №
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министров
СССР
Опубликовано 28.Х11.1972. Бюллетень № 5 за 1973
Дата опубликования описания 22.II.1973
УДК 621.515.54(088.8) Авторы изобретения
T. Н. Скороходова, Ф. С. Рекстин, Г. Н. Ден и О. Г. Рощин
Заявитель
БЕЗЛОПАТОЧНЫЙ ДИФФУЗОР (1+ -0) =
Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано при профилировании безлопаточных диффузоров центробежных компрессоров.
Известны безлопаточные диффузоры центробежных машин, например компрессоров, содержащие две кольцеобразные стенки, образующие профилированный канал. Однако из-за отрыва пограничного слоя от стенок в этих диффузорах значительно теряется полезная энергия.
В предлагаемом безлопаточном диффузоре профилированный канал выполнен с параллельными стенками на входе и сужающимися в меридиональном сечении на выходе. Такое выполнение безлопаточного диффузора позволит увеличить его коэффициент полезного действия.
На чертеже представлен описываемый безлопаточный диффузор.
Диффузор содержит кольцеобразные стенки
1 и 2, образующие профилированный канал.
Канал имеет участок 8 на входе в диффузор с параллельными стенками, а на выходе— участок 4 с сужающимися в меридиональном сечении стенками. Канал диффузора примыкает к выходу из рабочего колеса 5.
Безотрывное течение в диффузоре достигают, выбрав длину участка с параллельными стенками и определенную зависимость ширины от радиуса участка с сужающимися стенками. В основу профилирования положены известные уравнения турбулентного пограничного слоя на стенках, уравнения потенциаль5 ного течения вне пограничного слоя, в ядре потока, а также критерий Бури, характеризующий близость наступления отрыва пограничного слоя, например.
При решении известных уравнений приняты
10 следующие упрощающие допущения:
1) поток на входе в диффузор однороден по ширине канала;
2) течение в диффузоре осесимметрично;
3) вне пограничного слоя течение потен15 циально;
4) газ несжимаем;
5) скорость в пограничном слое изменяется по степенному закону;
6) силы вязкого трения в направлении, пер20 пендикулярном стенкам, не учитываются.
Использование известных соотношений приводит к следующим уравнениям для определения геометрических характеристик диффу25 зора, обеспечивающих безотрывное течение.
Длина участка с параллельными стенками определяется условием:
364763
15
Заказ 314/13 Изд. Мо 78 Тираж 678 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при
Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 причем зависимость z (х) находится из уравнения
2,525 х0,7 лО,З
= 1+ (1+ Н) при условии, что z (о) =О. Здесь и далее приняты следующие обозначения:
„.с — (г/» )I 25 1 а (gr /r ),25Яео,25/"Re = 7 оио/v -, = о,/(!
r u го — начальный и текущий радиусы диффузора; ио и vo — радиальная и окружная составляющие скорости потока перед диффузором;
6r** — толщина потери импульса в радиальном направлении;
Н вЂ” отношение толщины вытеснения к бг**., принимаемое, например, равным 1,4;
v — кинематическая вязкость; — коэффициент сопротивления, принимаемый, например, равным 0,0128 по данным для течения около пластины;
Го — значение формпараметра Бури, принимаемого, например, равным 0,045.
Ширина сужающегося участка b определяется соотношением
Ь = b,b + 0,079г,го,зРе-" причем b> — начальная ширина диффузора, а
b u z находятся из уравнений: — 1 8/7 (1 + е2До + — î b0,25
5 dx
Г о
= бо 25 1 — (2+ Н) —, j— йх
Z — — (1+(2+ Н) =- /7 1+
О,7 .2,525 /72,575 2О,З
1+Н
1+х о 025 о b
Результаты экспериментов подтвердили, что выполнение диффузора в соответствии с изобретением позволяет увеличить коэффициент полезного действия на 4 — 6о/о. го
Предмет изобретения
Безлопаточный диффузор центробежной машины, например компрессора, содержащий
25 две кольцеобразные стенки, образующие профилированный канал, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента полезного действия, канал выполнен с параллельными стенками на входе и сужающимися в мери30 диональном сечении на выходе.
Приоритет исчислить с 24.III.1964 г.
Составитель А. Клубниикин
Редактор Н. Вирко Техред Т. Миронова
Корректоры: H. Стельмах и Е. Миронова
