Рабочее колесо радиально-осевой гидротурбины

 

Рабочее колесо радиально-осевой гидротурбины, содержащее верхний и нижний ободы с закрепленными между ними лопастями, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и увеличения быстроходности без ухудшения ка витационных качеств, номинальная поверхность лопасти выполнена в соответствии со следующими соотношениями: . входная кромка; ,2192 г+ 7,4672 2 - 19,4386 F+ 9,5496 0,49134 4 F 0,5 выходная кромка ,109бР + 6,03922 Г -0,9008 0,40243 г : 0,44134 линия максимальных толщин по вогнутой стороне 7 r--75,1192F +59,0669Е -10,79242 Z 5,39844 - 2,1509 0,40243$г iO,44134 лопастной на входе fi,, 0,2617f + 0,9599, определяемый на конических поверхностях , образующая которых составляет с осью г угол ,3402 е + 0,4625 лопастной угол на выходе fi2 0,1048 -f 0,2443, определяемый на конических поверхностях , образующая которых составляет с осью г угол 7 0,7853 f + 1,5708 максимальная относительная толщина лопасти ,ЦС-О,02845 ё + 0,1137 Верхний обод i 2 1,4607 Р - 1,5283Р +0,3994 0,23359 h i 0,49134 (Л С нижний обод - ,ООЗ Zr(i + -

„„SU„„780598

СОЮЗ СОВЕТ НИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59F 03 В 3 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1981099/25-06 (22) 24.12.73 (46) 07, 07, 83. Бюл. Р 25 (72) Ф.B.Аносов, М. Д.Бузинер, М. В.Гущин, A.Г. Йвлев, A.Í.Коровин, С.С.Кузминский, В.M.Èàëûøåâ, И.М. Пылев и Н.К.Чупрова (71) Производственное объединение турбостроения Ленинградский металлический завод имени X)(li съезда

КПСС (53) 621. 224-253 (088.8) (56) 1.Справочник конструктора гидротурбин,, Л., Машгиз, 1971. (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ

ГИДРОТУРБИНЫ. (57) Рабочее колесо радиально-осевой гидротурбины, содержащее верхний и нижний ободы с закрепленными между ними лопастями, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения

КПД и увеличения быстроходности без ухудшения кавитационных качеств, номинальная поверхность лопасти выполне на в соо тве тствии со следующими соотношениями: входная кромка

Ч =-13,2192 t + 7,4672

Z = 19,4386 F + 9,5496

0,49134 < F «< 0,5 выходная кромка

У=О

Z =-7,1096 г + 6,03922 -0,9008

0,40243 < r < 0,44134 линия максимальных толщин по во- гнутой стороне = -75,1192 | +59,0669 ã. -10,79242

Z = 5,39844à — 2р1509

0,40243 < Р «< 0 44134 лопастной угол на входе ф, =0,2617 + 0,9599 ° определяемый на конических поверхностях, образующая которых составляет с осью г угол

) = -0,3402 Р + 0,4625 лопастной угол на выходе 2= 0,1048 + 0,2443, определяемый на конических поверхНос Tÿõ, образующая которых составляет с осью г угол у = 0,7853 Р + 1,5708 максимальная относительная толщина лопасти

d" =.0,02845 8 + 0,1137 верхний обод

2 = 1,4607 F - 1,5283 г +0,3994 Е

0,23359 < г и 0,49134 нижний обод

0,031

Z -"(1 + — — — - — (12 0223 Б — С

I г -0,4185

-12,3542 F + 3,3411) 0,419 < < 0,5 . где Э„ - диаметр пересечения входной кромки с нижним ободом;

4 — угол междувыходной и,входной кромками лопастей в плане в градусах, Координаты поверхности лопасти - и

7 отнесены к D а толщинаб"„„ ц, и длина 5 вдоль входной и выходной кромок и вдоль линии максимальных толщин отнесена к максимальной длине меридианной проекции соответству ющей линии, причем значения углов

j„, р, г выражены в радианах.

780598

Изобретение относится к области гидромашиностроения H может быть использовано в радиально-осевых гидротурбинах.

Известны рабочие колеса радиальноосевых гидротурбин, применяемые на найоры от 120 до 180 метров водяного столба, состоящие из верхнего и нижнего ободов и закрепленных между ними лопастей jl)

Для известных рабочих колес фор- 10 ма и расположение входной и выходной кромок лопастей, лопастных углов на входе.и выходе и закон распределения толщин лопасти по ее длине и высоте не обеспечивают полного согласования формы с набегающим потоком.

Отсутствие такого согласования приводит при некоторых режимах к возникновению отрыва потока на входных кромках лопастей и связанных с ним потерь энергии, а также большой неравномерности потока эа рабочим ко° лесом и связанной с этим дополнительной потерей энергии в отсасывающей трубе.

В связи с этим существующие радиально-осевые гидротубины на напоры, от 120 до 180 метров водяного столба характеризуются сравнительно невысоким КПД.

Целью изобретения является повышение КПД и увеличение быстроходности без ухудшения кавитационных качеств рабочего колеса, Для достижения этой цели в рабоI чем колесе радиально-осевой гидро- 35 турбины, имеющем верхний и нижний

Ободы, лопасти, закрепленные между ними, спрофилированы в соответствии

;со следующими соотношениями: входная кромка 40

4 "- -13, 2192 F .+ 7, 4672

Z = 19,4386 t- + 9,5496

0,49134 с r ñ 0,5 выходная кромка

0 45 г=- 7,1096 + 6,03922Р-0,9008

0,40243 с F a 0,44134 линия максимальных толщин по вогнутой стороне

+59 0669 P 10 79242 50

z = 5,39844 V — 2,1509 0,40243 (У 0,44134 лопастной угол на входе

= 0,2617 6 + 0,9599, определяемый на кони е ких поверх- 55 ностях, образующая которых составляет с осью t угол

0,3402 0 -.+ 0,4625 лопастной угол на выходе .

Р2= 0,1048 Е + 0,2443, 60 определяемый на конических поверхностях, образующая которых составляет с осью г угол " = 0,7853 + 1,5708 максимальная относительная толщина лопасти ак 0 02845 P + 0 1137 ве рхн ий. о бод

F =1,4607 г - 1,5283 г +: 0,3994

0,23359 < 4 0,49134 нижний обод

Ор031

Z =(l + ) (12,0223 г— -0,4185

12,3542 r + 3,3411) 0,419 « г 0,5, где 2„ - диаметр пересечения входной кромки с нижним ободом;

9 — угол между выходной и входной кромками лопастей в плане в градусах.

Координаты поверхности лопасти t. и м отнесены к 3,, а толщина д „с,„ и длина Р вдоль входной и выходной кромок и вдоль линии максимальных толщин отнесена к максимальной длине меридианной проекции соответствующей линии, причем значения углов, у выражены в радианах.

На фиг. 1 изображена лопасть, меридианная проекция; на фиг. 2— лопасть план; на фиг. 3 — развертка сечения A-À лопасти. Рабочее колесо радиально-осевой гидротурбины с диаметром 131 содержит верхний 1 и нижний 2 ободы с закрепленными между ними лопастями с входной 3 и выходной 4 кромками, с линией 5 максимальных толщин лопасти.

На фигурах показаны Э„ — диаметр рабочего колеса, 0= 0,16 — относительная высота лопасти, „ и р — лопастные углы, соответственно на входе и выходе, д — относительная максимальная толщина лопасти, t и Т— координаты поверхности лопасти, отнесенные к диаметру рабочего колеcB Bq .

Испытания предложенного рабочего колеса радиально-осевой гидротурбины.показали, что ее ма.;симальный

КПД увеличился на 1,5% с одновременным увеличением быстроходности беэ ухудшения кавитационных качеств турбины..Использование изобретения позволит получить дополнительную выработку электроэнергии, уменьшить габариты гидротурбины и снизить капиталовложения в строительную часть гидроэлектростанции.

780598

Корректор Л. Патай;. филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4 Редактор R. Утехина Техред Ж. КастелевиЧ

° В

Заказ 10563/9 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д.4j5