Сопловой аппарат турбины компрессора (рис. 7.4) распо­ложен непосредственно у выходной части камеры сгорания. Конструкция соплового аппарата разборная, он состоит из следующих основных элементов: сопловых лопаток 5, переднего 4 и заднего 8 корпусов, обтекателя 9, экра­на обтекателя 19 и трех трубок 7 подвода охлаждающего воздуха к диску турбины и к обтекателю.

Сопловые лопатки, алитированные, в количестве 29 штук -литые из жаропрочного сплава. Лопатки имеют наружную и внутреннюю полки. При сборке соплового аппарата лопатки занимаются между передним 4 и задним 8 корпу­сами, причем наружная полка-лопатки располагается в пазах переднего и заднего корпусов, которые после сборки скрепляются друг с другом посредством радиаль­ных штифтов - 25.

Со стороны внутренней полки лопатки имеют хвостовики. После сборки лопаток в корпусах, хвостовики образуют фланец, который закрепляется между экраном обтекателя IS и обтекателем 9 с задней стороны. Экран, хвостовики лопаток и фланец обтекателя скрепляются 29 винтами.

Обтекатель представляет собой колпак, приваренный к фланцу 20. Внутри, колпака размещена вторая стенка обтекателя - дефлекторная вставка 10, которая прива­рена по периферийной части к колпаку, а в центральной части к центральному стакану 15. При помощи этого стакана и винта 18 к экрану 19 обтекателя крепится дефлекторная шайба 14.

Экран обтекателя, совместно со стаканом 15 и дефлек-торной шайбой 14 образуют внутри обтекателя полости 12 и 13.

В обтекатель в радиальном направлении устанавливаются три трубки 7 с дозирующими жиклерами. Эти трубки ввин­чиваются в приваренные бобышки обтекателя. Наружный конец трубок открыт в полость 6 камеры сгора­ния. Своим нижним концом две трубки соединяются с по­лостью 12, а третья - с полостью 13.

Воздух под давлением проходит по трубке 7 в полость 13 и затем по четырем отверстиям 16 входит во внутрь ста­кана 15 и далее по прорезям 17 поступает в полость, образованную обтекателем 9 и вставкой обтекателя 10. Омывая изнутри обтекатель, воздух охлаждает его и вхо­дит в полость II. Из этой полости по отверстиям 21 и системе каналов воздух выходит в зазор между сопло­вым аппаратом и буртом, образованным полками лопаток турбины компрессора, запирая прорыв газов к диску. Но двум другим трубкам 7 воздух поступает в полость 12, откуда по кольцевому зазору идет к диску турбины и охлаждает его, двигаясь от центра к периферии в за­зоре "между диском и экраном обтекателя. В поясе трубок 7, в заднем корпусе соплового аппарата, имеется восемь отверстий для установки термопар замера температуры газа перед турбиной.

Наружная поверхность обтекателя покрыта жаростойкой эмалью для повышения стойкости обтекателя против газо­вой коррозии от горячих газов из камеры сгорания. Собранный сопловой аппарат (корпуса, лопатки, обтека­тель) крепится к фланцу I соплового аппарата первой ступени свободной турбины и центрируется по внутреннему диаметру фланца соплового аппарата свободной турбины.

К этому фланцу одними и теми же болтами одновременно крепится промежуточный корпус турбины 2, фланец перед­него корпуса соплового аппарата турбины 4 и фланец 3 корпуса камеры сгорания.

Для регулировки осевых зазоров между сопловым аппара­том и ротором турбины компрессора, между фланцем I и промежуточным корпусом 2 устанавливается регулировочное кольцо 24.

На двигателях IV и III серии применены сопловые аппа­раты турбины компрессора с сопловыми лопатками изме­ненного профиля, в отличие от двигателей I и II серий.

Рис. 7.4 Сопловой аппарат турбины компрессора двигателей 1У,111,11 и I серий

1-фланец соплового аппарата свободной турбины;2-промежуточный корпус; 3-. фланец камеры сгорания; 4- передний корпус соплового аппарата; 5- лопатка соплового аппарата; 6- воздушная полость камеры сго­рания; 7- воздушная трубка; 8- задний корпус соплового аппарата; 9- обтекатель; 10-дефлекторная вставка об­текателя; 11,12,13- воздушные полости; 14-дефлектор­ная шайба; 15- центральный стакан; 16,17т отверстия в стакане; 18- винт; 19- экран обтекателя; 20- фланец обтекателя; 21,23- воздушные отверстия; 22- металлокерамические вставки; 24- регулировочное кольцо; 25- штифт.

Сопловой аппарат турбины

лопаточный венец, ограниченный поверхностями, образованными полками по торцам лопаток, неподвижно закреплённый в корпусе турбины. В С. а. т. происходит расширение газа, при котором потенциальная энергия сжатого горячего газа преобразуется в кинетическую, поэтому его давление и температура уменьшаются, а скорость потока увеличивается. Кроме того, газовый поток закручивается по направлению вращения рабочего колеса. Межлопаточные каналы соплового аппарата турбины имеют уменьшающуюся по потоку газа площадь проходного сечения, на выходе из каналов поток, как правило, достигает около- или сверхзвуковой скорости. Газодинамическая эффективность работы С. а. т. оценивается коэффициентом скорости (отношение действительной скорости истечения газа из С. а. т. к адиабатической скорости), равным 0,96-0,98. В современных высокотемпературных газовых турбинах лопатки и торцовые поверхности С. а. т. охлаждаются изнутри воздухом, причём наиболее интенсивно - сопловой аппарат первой ступени. Утечки охлаждающего воздуха по стыкам торцовых полок сопловых лопаток ухудшают тепловое состояние лопаток и снижают газодинамический эффективность С. а. т. Уплотнения на его внутренних торцевых поверхностях препятствуют перетеканию газа под лопаточными венцами.
Во многих конструкциях С. а. т. через полые сопловые лопатки проходят силовые стойки опоры турбины и коммуникации масляной системы. Лопатки С. а. т. изготовляются из жаропрочных жаростойких сплавов методом литья по выплавляемым моделям.

  • - Сопловой аппарат паровой турбины Неподвижный элемент ступени паровой турбины, предназначенный для преобразования энергии рабочего тела в кинетическую и придания выходящему потоку заданного направления Смотреть...

    Словарь ГОСТированной лексики

  • - Мощность, развиваемая на клеммах генератора или на муфте приводимой машины паротурбинного агрегата Смотреть все термины ГОСТ 23269-78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269-78...

    Словарь ГОСТированной лексики

  • - Совокупность ряда расположенных по окружности каналов, образованных направляющими лопатками или соплами, и следующего за ним вращающегося ряда каналов, образованных рабочими лопатками, с элементами установки,...

    Словарь ГОСТированной лексики

  • - вращающаяся часть турбины, состоящая в основном из дисков, лопаток и вала. Служит для преобразования кинетической и потенциальной энергии газового потока в механическую работу на валу...

    Энциклопедия техники

  • - турбины, устанавливаемые на кораблях специально для длительного плавания на крейсерской скорости...

    Морской словарь

  • - 1. Прибор для освежения воздуха. 2. Ручное или механическое устройство, применяющееся для искусственной вентиляции легких у пациентов с нарушенной дыхательной функцией. См. также Респиратор...

    Медицинские термины

  • - English: Switching device Электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрических цепей и проведения тока Источник: Термины и определения в электроэнергетике...

    Строительный словарь

  • - см. Тюрбины...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - элемент паровой или газовой турбины...

    Большая Советская энциклопедия

  • - ...

    Орфографический словарь русского языка

  • - СОПЛО́, -а́, мн. со́пла, со́пел и сопл, ср. ...

    Толковый словарь Ожегова

  • - соплово́й прил. 1. соотн. с сущ. сопло, связанный с ним 2. Свойственный соплу, характерный для него. 3. Принадлежащий соплу...

    Толковый словарь Ефремовой

  • - соплов"ой и с"...

    Русский орфографический словарь

  • - горизонтальные водяные колеса, гидравлические двигатели, действующие при всевозможных падениях воды; по высоте напора воды различаются т. высокого и низкого давления...

    Словарь иностранных слов русского языка

  • - ...

    Формы слова

  • - прил., кол-во синонимов: 1 сопловый...

    Словарь синонимов

"Сопловой аппарат турбины" в книгах

Безлопастные турбины (1909–1910)

Из книги Абсолютное оружие Америки [Никола Тесла - повелитель вселенной] автора Сейфер Марк

Безлопастные турбины (1909–1910) 22 марта 1909 года Дорогой полковник Астор, Я с радостью узнал из газет, что вы вернулись в город, и спешу сообщить вам, что моя паровая и газовая турбины, насос, водяная турбина, воздушный компрессор и пропеллер оказались очень удачными. По мнению

Турбины

Из книги Густав Лаваль автора Гумилевский Лев Иванович

Турбины В то время, как часть изобретателей всех стран и многих поколений работала над созданием двигателей с прямолинейно-возвратным движением, другая часть их, направляясь по иному пути, трудилась над созданием двигателей без цилиндра и поршня, двигателей с

Паровые турбины не для авиации

Из книги «Пламенные моторы» Архипа Люльки автора Кузьмина Лидия

Паровые турбины не для авиации Нельзя сказать, что над применением газовой турбины для самолетов в нашей стране до этого никто не думал. Теоретическое обоснование применения газовой турбины в авиации в 1935 году дано профессором Уваровым. Им же в Москве был разработан

НЕВОЗВРАТНЫЕ ТУРБИНЫ

Из книги НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ. автора Тесла Никола

НЕВОЗВРАТНЫЕ ТУРБИНЫ Но их кардинальный недостаток - это их невозвратность, которая вынуждает для заднего хода использовать отдельные турбины. Все это, помимо высоких расходов и значительных потерь на трение, налагает узкие ограничения на температуру рабочего тела.

2. Турбины

автора Гумилевский Лев Иванович

2. Турбины ФурнейронБурден знал о работах своего ученика, хотя Фурнейрон держал их в секрете. Из опытных моделей Фурнейрона одна - мощностью в шесть лошадиных сил - казалось, отвечала всем требованиям конкурса. Оставалось только разрешить задачу о регулировании ее хода.

Глава шестая. Турбины

Из книги Создатели двигателей [илл. Е.Ванюков] автора Гумилевский Лев Иванович

Глава шестая. Турбины

3. Многоступенчатые турбины

Из книги Создатели двигателей [илл. Е.Ванюков] автора Гумилевский Лев Иванович

3. Многоступенчатые турбины Рато«Чтобы иметь успех и избежать ошибок в области прикладной механики, все ваши поиски должна сопровождать математика!»Молодой человек, неустанно повторявший эти слова своим ученикам, был самым юным профессором в мире. Ему шел двадцать

4. Газовые турбины

Из книги Создатели двигателей [илл. Е.Ванюков] автора Гумилевский Лев Иванович

4. Газовые турбины Общий трудКак только выяснились преимущества паровой турбины над паровой машиной, так тотчас же появились теоретические исследования о рабочем процессе газовой турбины и начались практические опыты ее осуществления. Проблема газовой турбины

Сопловой аппарат

Из книги Большая Советская Энциклопедия (СО) автора БСЭ

Разнос турбины

Из книги Катастрофы под водой автора Мормуль Николай Григорьевич

Разнос турбины 20 ноября 1965 года атомная ракетная подводная лодка «К-74» проекта 675 (по классификации НАТО - «Эхо-1») отрабатывала задачи в полигонах боевой подготовки Северного флота. Материальная часть исправна, замечаний нет. Уверенно выполнив все предусмотренные Курсом

Из книги Болезни кроликов и нутрий автора Дорош Мария Владиславовна

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат Аппарат движения представлен скелетом, связками и мышцами, которые, в отличие от других систем, формируют телосложение кроликов, их экстерьер. Чтобы представить его значение, достаточно узнать, что у новорожденных на

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат

Из книги Болезни лошадей автора Дорош Мария Владиславовна

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат Аппарат движения состоит из скелета, связок и мышц, которые, в отличие от других систем, формируют телосложение лошади, ее экстерьер. Чтобы представить его значение, достаточно знать, что у новорожденных на аппарат

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат

Из книги Болезни овец и коз автора Дорош Мария Владиславовна

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат Аппарат движения представлен скелетом, связками и мышцами, которые, в отличие от других систем, формируют телосложение мелкого рогатого скота, его экстерьер. Чтобы представить его значение, достаточно знать, что у

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат

Из книги Болезни крупного рогатого скота автора Дорош Мария Владиславовна

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат Аппарат движения представлен скелетом, связками и мышцами, которые, в отличие от других систем, формируют телосложение крупного рогатого скота, его экстерьер. Чтобы представить его значение, достаточно узнать, что у

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат

Из книги Болезни свиней автора Дорош Мария Владиславовна

Аппарат движения, или опорно-двигательный аппарат Аппарат движения представлен скелетом, связками и мышцами, которые, в отличие от других систем, формируют телосложение свиней, их экстерьер. Чтобы представить его значение, достаточно узнать, что у новорожденных на

Предложение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах, более конкретно относится к конструкциям сопловых аппаратов турбин высокого давления. В известном сопловом аппарате турбины высокого давления, содержащем перо лопатки, ограниченное входной и выходной кромками, наружную и внутреннюю полки, установленные на конструктивном расстоянии от оси турбины, по предложению, на уровне выходной кромки пера отношение расстояния от оси турбины до наружной полки R1 к расстоянию от оси турбины до внутренней полки R2 составляет R1/R2=1,1651,190. Использование предложения позволяет оптимизировать термический КПД двигателя, за счет увеличения температуры газа и степени его сжатия и улучшить удельные параметры за счет уменьшения габаритов, массы, сокращения количества ступеней сжатия и лопаток.

Предложение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах, более конкретно относится к конструкциям сопловых лопаток турбин высокого давления.

Наиболее близким по технической сущности является сопловой аппарат турбины высокого давления, содержащий перо лопатки, ограниченное входной и выходной кромками, наружную и внутреннюю полки, установленные на конструктивном расстоянии от оси турбины, В известной конструкции двухступенчатой турбины, отношение расстояния от оси турбины до наружной полки R1 к расстоянию от оси турбины до внутренней полки R2 составляет R1/R2=1,35.

(см. Г.С. Скубачевский, Авиационные газотурбинные двигатели, Конструкция и расчет деталей, Москва. «Машиностроение» 1974 г с.113.),

Такие турбины относятся к авиационным двигателям 3-его поколения, в которых температура перед турбиной Т3* менее 700К. при КПД около 0,8.

В современных высокотемпературных турбинах (где Т3* более 700К) увеличивается теплоперепад на ступени, поэтому стремление сохранить оптимальным значение U/Сад (относительную окружную скорость) приводит к росту окружной скорости колеса, что затрудняет прочностную доводку турбин высокого давления при больших высотах лопатки R1/R2=1,35.

Задача предложения - создать проточную часть турбин высокого давления с оптимальным КПД для высокотемпературных двигателей (с температурой Т3* до 2000К.)

Ожидаемый технический результат достижение оптимального термического КПД, уменьшение габаритов и массы.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известном сопловом аппарате турбины высокого давления, содержащем перо лопатки ограниченное входной и выходной кромками, наружную и внутреннюю полки, установленные на конструктивном расстоянии от оси турбины, по предложению, на уровне выходной кромки пера отношение расстояния от оси турбины до наружной полки R1 к расстоянию от оси турбины до внутренней полки R2 составляет R1/R2=1,1651,190.

Сущность предложения заключается в том, что проточная часть в районе выходной кромки лопатки соплового аппарата выполняется в соотношении внутреннего радиуса R1 наружной полки к наружному радиусу R2 внутренней полки в пределах R1/R2=1,1651,190. Данное соотношение радиусов оптимально для авиационных двигателей среднего класса.

При увеличении соотношения R1/R2 более 1,190 увеличивается высота сопловой лопатки и высота рабочей лопатки, что приводит к увеличению расхода воздуха на охлаждение и увеличению веса и удельного расхода топлива.

При уменьшении соотношения R1/R2 менее 1,165 высота сопловой и рабочей, лопаток уменьшается, что уменьшает расход воздуха на охлаждение лопаток. Но для того чтобы получить заданную тягу и пропустить требуемый расход газа через сопловые и рабочие лопатки необходимо увеличить одновременно R1 и R2, что приведет к повышению металлоемкости.

На фиг. показана проточная часть сопловой лопатки турбины высокого давления.

Сопловой аппарат турбины высокого давления состоит из пера лопатка 1 с выходной кромкой 2, наружной полкой 3 с внутренним радиусом газового тракта R1 и внутренней полки 4. Газовый тракт образуют внутренний радиус R1 наружной полки 3 и наружный радиус R2 внутренней полки 4. Конструкция газового тракта для двигателей среднего класса с температурой Т3*=700÷2000К должна иметь соотношение R1/R2=1,1651,190.

При работе двигателя газовый поток проходит в канале, образованном спинкой и корытом пера 1 и наружной 3 и внутренней 4 полками. При отношении в турбине расстояния от оси турбины до наружной полки R1, к расстоянию от оси турбины до внутренней полки R2 на уровне выходной кромки 2 пера лопатки R1/R2, в интервале 1,161,20, конструкция аппарата обеспечивает поворот потока газа с минимальными потерями и с оптимальным натеканием на рабочие лопатки ротора турбины, что позволяет получить оптимальный КПД и металлоемкость двигателя.

Использование предложения позволяет оптимизировать термический КПД двигателя за счет увеличения температуры газа и степени его сжатия и улучшить удельные параметры за счет уменьшения габаритов, массы, сокращения количества ступеней сжатия и лопаток.