Впускающий вихри корпус для компрессора осевой турбомашины - RU2016123061A
Код документа: RU2016123061A
Формула
1.Узел осевой турбомашины (2), в частности, компрессора (4; 6) осевой турбомашины, причем указанный узел содержит
ротор (12) по меньшей мере с одним кольцевым рядом лопаток (24; 124) ротора,
корпус (28; 128; 228; 328) статора, окружающий ряд лопаток (24; 124) ротора,
при этом узел выполнен таким образом, что в ходе работы турбомашины (2) движение лопаток (24; 124) создает вихри (36), образованные утечкой, между корпусом (28; 128; 228; 328) и лопатками (24; 124),
отличающийся тем, что
корпус (28; 128; 228; 328) содержит устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238), направленных против вихрей (36), образованных утечкой, причем устройство (32; 132; 232; 332) выполнено таким образом, что в ходе работы встречные вихри (38; 138; 238) вращаются в противоположном направлении относительно вихрей (36), образованных утечкой, с которыми они сталкиваются для противодействия им.
2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что каждое устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) выполнено таким образом, что в ходе работы встречные вихри (38; 138; 238) имеют оси вращения, главным образом параллельные вихрям (36), образованным утечкой, при этом каждое устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) предпочтительно установлено на корпусе (28; 128; 228; 328).
3. Узел по одному из пп. 1—2, отличающийся тем, что устройство для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит форсуночные модули с отверстиями, при этом корпус (28; 128; 228; 328) предпочтительно содержит несколько форсуночных модулей, распределенных под углом относительно ротора (12).
4. Узел по п. 3, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль содержит по меньшей мере одно форсуночное отверстие (34; 134; 146; 234; 246; 334; 346), расположенное выше по потоку относительно ряда лопаток (24; 124) ротора.
5. Узел по п. 4, отличающийся тем, что по меньшей мере одно или каждое форсуночное отверстие (34) имеет внутренние ребра (40), выполненные с возможностью генерирования встречного вихря (38) относительно потока, проходящего через указанное отверстие (34), и потенциально по меньшей мере один или каждый модуль содержит несколько форсуночных отверстий (34) с внутренними ребрами (40), выполненными с возможностью генерирования встречных вихрей (38).
6. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль содержит набор форсуночных отверстий (134; 146; 234; 246; 334; 346), наклоненных относительно друг друга так, чтобы образовывать встречный вихрь (38; 138; 238) из потока, выходящего из одного из указанных форсуночных отверстий в наборе.
7. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль (134; 146; 234; 246; 334; 346) содержит по меньшей мере одно расположенное выше по потоку форсуночное отверстие (134; 234; 334) и расположенное ниже по потоку форсуночное отверстие (146; 246; 346), которые смещены в осевом направлении и/или вокруг окружности корпуса (128; 228; 328); при этом указанные отверстия (134; 146; 234; 246; 334; 346) наклонены относительно друг друга в осевой плоскости и/или относительно плоскости, перпендикулярной оси (114; 214) вращения ротора.
8. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль (32; 132; 232; 332) содержит средства для всасывания воздуха, в частности, отверстие (148; 348) для всасывания воздуха, потенциально расположенное ниже по потоку относительно ряда лопаток (124).
9. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль содержит пару каналов (254; 354), каждый из которых связывает одно форсуночное отверстие (134; 146; 234; 246; 334; 346), расположенное выше по потоку относительно лопаток, с отверстием (148; 348) для всасывания, расположенным ниже по потоку относительно лопаток (24; 124), и каналы (354) в каждой паре предпочтительно пересекаются друг с другом.
10. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что корпус (28; 128; 228; 328) содержит основную внутреннюю поверхность, окружающую лопатки (24; 124), при этом по меньшей мере одно или несколько или каждое отверстие находится на одном уровне с указанной внутренней поверхностью.
11. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что лопатки (24; 124) имеют передние кромки с наружными концевыми частями, при этом форсуночные отверстия (34; 134; 146; 234; 246; 334; 346) расположены выше по потоку относительно наружных концевых частей передних кромок.
12 .Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит по меньшей мере один или несколько каналов (254; 354), проходящих в осевом направлении по меньшей мере через один ряд лопаток (24; 124) ротора.
13. Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит цельный блок (252), в котором образован по меньшей мере один или несколько каналов (254; 354), при этом цельный блок (252) предпочтительно проходит вдоль всей осевой длины по меньшей мере одного кольцевого ряда лопаток (24; 124) ротора.
14. Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит коллектор (142; 242), окружающий корпус (128; 228), при этом коллектор (142; 242) предпочтительно окружает пространство, содержащее ряд лопаток (24; 124).
15. Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что содержит средство управления для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) альтернативным образом в зависимости от частоты, которая зависит от скорости вращения ротора (12), и генерирование встречного вихря (38; 138; 238) может быть вызвано результатом близости лопатки (24; 124) относительно устройства (32; 132; 232; 332) для генерирования.
16. Турбомашина (2), содержащая узел, отличающаяся тем, что узел представляет собой узел по одному из пп. 1-15, при этом ротор (12) предпочтительно содержит несколько кольцевых рядов лопаток (24; 124), и узел содержит несколько устройств (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238).
17. Способ управления устойчивостью компрессора (4; 6) турбомашины (2), в частности, компрессора (4) низкого давления, причем компрессор (4; 6) содержит
ротор (12) по меньшей мере с одним кольцевым рядом лопаток (24; 124) ротора,
корпус (28; 128; 228; 328), окружающий ряд лопаток (28; 128; 228; 328) ротора,
при этом в ходе работы турбомашины (2) движение лопаток (28; 128; 228; 328) создает вихри (36), образованные утечкой, между корпусом и лопатками (24; 124),
отличающийся тем, что
способ включает генерирование встречных вихрей (38; 138; 238) по направлению к вихрям (36), образованным утечкой, вращающихся в противоположном направлении относительно вихрей (36), образованных утечкой, для их ограничения.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что образованные встречные вихри (38; 138; 238) генерируют с перерывами, в частности, при возникновении вихря (36), образованного утечкой.
19. Способ по одному из пп. 17—18, отличающийся тем, что образованные встречные вихри (36) впускают в направлении вниз по потоку, в частности, по направлению к вихрям (36), образованным утечкой.
20. Способ по одному из пп. 17—18, отличающийся тем, что наружные концевые части лопаток (24; 124) имеют хорды, наклоненные относительно оси (14; 114; 214) вращения ротора (12), и встречные вихри (38; 138; 238) имеют при генерировании спиральные оси вихрей, как правило, параллельные наклоненным хордам наружных концевых частей лопаток (24; 124).
