РАБОЧЕЕ КОЛЕСО

Полезная модель относится к турбиностроению, в частности к конструкции рабочих колес центробежных машин.
Известно рабочее колесо (см. RU 2120568 C1, опубл. 20.10.1998), имеющее основной и покрывной диски и установленные между ними лопатками.
Однако, при наличии отклонений от расчетной геометрии колеса, существует возможность вихреобразования потока рабочей среды проходящего через колесо, что влечет неизбежному снижению КПД.
Также известно рабочее колесо центробежной машины, состоящей из основного диска с расположенными на нем лопатками, но прилегающие к лопаткам поверхности (наружные и внутренние границы меридионального сечения канала колеса) выполнены с неровностями в виде гребней, направленных вдоль потока рабочей среды (см. SU 1059217 A, опубл. 07.12.1983, принят за прототип).
Указанное решение формирует линии тока пограничного слоя, но не в полной мере, поскольку поверхности лопаток остаются гладкими во всех направлениях и не способны препятствовать турбулизации пограничного слоя.
Цель полезной модели - снижение потери КПД при работе колеса, максимальное выравнивание проходящего потока, разделение проходящего по поверхности лопатки потока и безвихревое течение рабочей среды в каналах колеса за счет геометрии направляющих поверхностей.
Технический результат заключается в повышении общей эффективности турбины.
Технический результат достигается тем, что рабочее колесо состоит из лопаточного и покрывного диска с расположенными между ними лопатками, при этом поверхности лопаток имеют гребни, которые направлены вдоль линии тока рабочей среды.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 - продольный разрез колеса турбины;
На фиг. 2 - вид A на фиг. 1.
a
На фигуре 1 показано рабочее колесо центробежной компрессорной турбины закрытого типа, содержащее диск лопаточный 1 и покрывной диск 2 с расположенными между ними лопатками 3. Межлопаточное пространство ограниченное лопаточным и покрывным дисками образует канал колеса через который осуществляется перетекание рабочей среды. Поверхности лопаток колеса, изображенные на фигуре 2, выполнены с гребнями 4, которые направлены вдоль линии тока рабочей среды и вдоль канала колеса. Высота  гребней постоянна по всей длине канала и находится в пределах 0,1…0,4 мм. Шаг p, количество n и профиль гребней выбирается исходя из размеров колеса, высоты лопаток, характеристик рабочей среды и технологии изготовления. Профиль гребней представляет собой окружность, что при обработке фрезерованием позволяет сократить машинное время обработки, в связи с уменьшением количества проходов инструмента вдоль лопатки до числа канавок между гребнями на ней.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Поток газа, сформированный в направляющем аппарате, поступает в каналы рабочего колеса. Средняя линия потока формируется профилем канала колеса, а пограничный слой потока формируется гребнями на поверхности лопаток. Профиль такого рода позволяет снизить потери КПД при работе колеса, осуществить максимальное выравнивание проходящего потока и разделение проходящего по поверхности лопатки потока, также позволяет осуществить безвихревое течение рабочей среды в каналах колеса за счет геометрии направляющих поверхностей, что в свою очередь позволяет достичь, заявленный технический результат - повышение общей эффективности турбины.