Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages
The method of analytical profiling of radial stator blades is considered, which in combination with numerical modelling of three-dimensional viscous flows allows us to improve the efficiency of the flow part of high-loaded centripetal turbines. The profile of radial blades is determined in a curvili...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/78775 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Energy Technologies & Resource Saving |
Репозитарії
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-78775 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2016-11-30T17:25:25Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
radial-axial turbine high-loaded stage flow part analytical method of profiling spatial flow numerical modeling УДК 621.165 532.6 |
| spellingShingle |
radial-axial turbine high-loaded stage flow part analytical method of profiling spatial flow numerical modeling УДК 621.165 532.6 Rusanov, R. A. Rusanov, A. V. Lampart, P. Chugay, M. A. Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages |
| topic_facet |
radial-axial turbine high-loaded stage flow part analytical method of profiling spatial flow numerical modeling УДК 621.165 532.6 радиально-осевая турбина высоконагруженная ступень проточная часть аналитический метод профилирования пространственное течение численное моделирование радіально-осьова турбіна високонавантажений ступінь проточна частина аналітичний метод профілювання просторова течія чисельне моделювання |
| format |
Article |
| author |
Rusanov, R. A. Rusanov, A. V. Lampart, P. Chugay, M. A. |
| author_facet |
Rusanov, R. A. Rusanov, A. V. Lampart, P. Chugay, M. A. |
| author_sort |
Rusanov, R. A. |
| title |
Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages |
| title_short |
Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages |
| title_full |
Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages |
| title_fullStr |
Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages |
| title_full_unstemmed |
Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages |
| title_sort |
analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages |
| description |
The method of analytical profiling of radial stator blades is considered, which in combination with numerical modelling of three-dimensional viscous flows allows us to improve the efficiency of the flow part of high-loaded centripetal turbines. The profile of radial blades is determined in a curvilinear coordinate system and consists of the trailing and leading edges, and also of suction and pressure sides described by polynomial curves of the 5th and 4th order, respectively. Thanks to this method, highly efficient radial stator blades of high-loaded stages can be designed. The special form of blade-to-blade channels allows us to obtain a low level of profile and trailing edge losses, as well as low supersonic and shock wave losses of kinetic energy. Three variants of turbines with different types of stator blade profiles are considered: the profile developed using a standard method for axial blades; the “half-drop” profile and the profile developed using the proposed method. For the stator profile developed in this paper, the stator kinetic energy losses related to the enthalpy drop in the stage were decreased by 2,2% compared to the profile of a classic form, and by 1,1% compared to the “half-drop” profile. Using of the high-loaded stage with a new type of stator blade profile allowed us to significantly improve the aerodynamic characteristics of the flow part in the whole stage. |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2016 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/78775 |
| work_keys_str_mv |
AT rusanovra analyticalmethodforprofilingofradialstatorbladesofturbinestages AT rusanovav analyticalmethodforprofilingofradialstatorbladesofturbinestages AT lampartp analyticalmethodforprofilingofradialstatorbladesofturbinestages AT chugayma analyticalmethodforprofilingofradialstatorbladesofturbinestages |
| first_indexed |
2025-07-17T12:00:49Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:00:49Z |
| _version_ |
1850411385207390208 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-787752016-11-30T17:25:25Z Analytical method for profiling of radial stator blades of turbine stages Rusanov, R. A. Rusanov, A. V. Lampart, P. Chugay, M. A. radial-axial turbine high-loaded stage flow part analytical method of profiling spatial flow numerical modeling УДК 621.165 532.6 радиально-осевая турбина высоконагруженная ступень проточная часть аналитический метод профилирования пространственное течение численное моделирование радіально-осьова турбіна високонавантажений ступінь проточна частина аналітичний метод профілювання просторова течія чисельне моделювання The method of analytical profiling of radial stator blades is considered, which in combination with numerical modelling of three-dimensional viscous flows allows us to improve the efficiency of the flow part of high-loaded centripetal turbines. The profile of radial blades is determined in a curvilinear coordinate system and consists of the trailing and leading edges, and also of suction and pressure sides described by polynomial curves of the 5th and 4th order, respectively. Thanks to this method, highly efficient radial stator blades of high-loaded stages can be designed. The special form of blade-to-blade channels allows us to obtain a low level of profile and trailing edge losses, as well as low supersonic and shock wave losses of kinetic energy. Three variants of turbines with different types of stator blade profiles are considered: the profile developed using a standard method for axial blades; the “half-drop” profile and the profile developed using the proposed method. For the stator profile developed in this paper, the stator kinetic energy losses related to the enthalpy drop in the stage were decreased by 2,2% compared to the profile of a classic form, and by 1,1% compared to the “half-drop” profile. Using of the high-loaded stage with a new type of stator blade profile allowed us to significantly improve the aerodynamic characteristics of the flow part in the whole stage. Рассмотрен метод аналитического профилирования радиальных лопаток направляющих аппаратов, использование которого в сочетании с численным моделированием трехмерных вязких течений позволяет повысить эффективность проточных частей высоконагруженных центростремительных турбин. Профиль радиальных лопаток задается в криволинейной системе координат, состоит из входной и выходной кромок, а также спинки и корытца, описанных кривыми 5-го и 4-го порядков соответственно. Метод дает возможность создавать высокоэффективные радиальные решетки направляющего аппарата (НА) высоконагруженных радиально-осевых ступеней. Специальная форма межлопаточных каналов позволяет обеспечить относительно низкий уровень как профильных и кромочных, так и волновых потерь кинетической энергии. Рассмотрены три варианта турбины с различными типами профилей лопаток НА: профиль, разработанный на основе стандартных методик, используемых для проектирования осевых лопаток; профиль в виде «полукапли» и профиль, разработанный с помощью предлагаемой методики. В предложенном в работе НА потери кинетической энергии, отнесенные к перепаду ступени, снизились на 2,2% по сравнению с профилем традиционной формы и на 1,1% с профилем в форме «полукапли». Применение высоконагруженной радиально-осевой ступени с профилем НА нового типа позволило существенно улучшить аэродинамические характеристики проточной части в целом. Запропоновано аналітичний метод побудови профілів радіальних лопаток турбінних ступенів. Профіль задається в криволінійній системі координат, складається з вхідної та вихідної кромок, а також спинки і коритця, описаних кривими 5-го та 4-го порядків відповідно. Розглянуто приклад високонавантаженого радіально-осьового ступеня з профілем направляючого апарата нового типу, застосування якого дозволило істотно поліпшити аеродинамічні характеристики проточної частини. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2016-09-30 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/78775 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 19 No. 3 (2016); 5-11 Проблемы машиностроения; Том 19 № 3 (2016); 5-11 Проблеми машинобудування; Том 19 № 3 (2016); 5-11 2709-2992 2709-2984 en https://journals.uran.ua/jme/article/view/78775/74516 Copyright (c) 2016 Р. А. Русанов, A. V. Rusanov, P. Lampart, M. A. Chugay https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |