Dyfuzor rurkowy sprężarki promieniowej i osiowo-promieniowej

• Autorzy: Antas, S.

Warianty tytułu

EN

Pipe diffuser for radial and axial-centrifugal compressor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niskokosztowy dyfuzor rurkowy powstały w rezultacie wiercenia odrębnych kanałów został rozwinięty przez firmę Pratt & Whitney dla sprężarek promieniowych i osiowo-promieniowych o wysokiej sprawności. Wymienione oddzielne otwory wierconych kanałów są rozmieszczone w układzie symetrycznym, aby wzajemnie przecinały się w taki sposób, że oś dyfuzora rurkowego jest styczna do okręgu wierzchołków łopatek wirnika sprężarki odśrodkowej. W pracy przedstawiono oryginalna metodę obliczeń parametrów geometrycznych dyfuzora rurkowego oraz propozycje sposobu wyznaczenia parametrów strumienia na wylocie dyfuzora. Wymienione metody (zalecane do projektu koncepcyjnego sprężarki) oparto na twierdzeniu Pitagorasa, równaniu zachowania energii, równaniu ciągłości, pierwszej zasadzie termodynamiki, równaniu momentu ilości ruchu Eulera oraz definicjach stosowanych w teorii maszyn wirnikowych. Zaprezentowano także wyniki nielicznych badan eksperymentalnych tego dyfuzora.

EN

The low-cost pipe diffuser based upon discrete drilling has been developed by Pratt & Whitney for high performance radial and axial-centrifugal compressor. These discrete drillings are arranged in symmetrical array to mutually intersect in a radial plane so that axis of the pipe diffuser is tangent to the circle created by the exducer radius. The paper presents the original method of calculation of geometric parameters of the pipe diffuser and the proposition of determination of parameters at the outlet of the diffuser. The mentioned methods (for conceptual design of compressor) are based on Pythagorean theorem, equation of energy, equation of continuity, first law of thermodynamics, Euler’s moment of momentum equation and definitions used in theory of turbo-machines. The results of the few experimental tests of the pipe diffuser are also presented in the paper.

Słowa kluczowe

PL

silnik turbinowy; sprężarka; dyfuzor rurkowy

EN

turbine engine; compressor; pipe diffuser

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 85[288], nr 3
• Strony: 213--228
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Antas, S.

• Politechnika Rzeszowska, al. Powstanców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów,

Bibliografia

• [1] PT6 & ST6 Gas Turbine Engines. Status and Information Report. Pratt & Whitney Aircraft of Canada, Longueuil 1980.
• [2] Kenny D.P.: A comparison of the predicted and measured performance of high pressure ratio centrifugal compressor diffusers. ASME Paper no. 72-GT-54, 1972.
• [3] Kenny D.P., Morris R.E.: High pressure ratio centrifugal compressors for small gas turbine engines. 31st Meeting of the Propulsion and Energetics Panel of AGARD. Helicopter Propulsion Systems, Ottawa June 10-14, 1968.
• [4] Kenny D.P.: A novel low-cost diffuser for high performance centrifugal compressors transactions of the ASME Journal of Engineering for Power, January 1969, 37-47.
• [5] Cholscewnikow K.W.: Teorija i rasczot awiacionnych łopatocznych maszin. Maszinostrojenije, Moskwa 1970.
• [6] Japikse D.: Centrifugal compressors design and performance. Concepts ETI, 1996.
• [7] Tuliszka E.: Spre_arki, dmuchawy i wentylatory. WNT, Warszawa 1976.
• [8] Vrana J.C.: Diffuser for centrifugal compressor U. S Patent Office no. 3333762, August 1 1967.
• [9] Jarosz S., Kenny D.P., Vrana J.C.: Maszyna przepływowa odśrodkowa, zwłaszcza sprężarka odśrodkowa. Urząd patentowy PRL. Opis patentowy nr 71428, 20.09.1974.
• [10] Benett I., Tourlidakis A., Elder R.L.: The design and analysis of pipe diffusers for centrifugal compressors. Proc. of the Institution of Mechanical Engineers. Part A. Journal of Power and Energy, 214, 2000, 87-96.
• [11] Blair L.W., Russo C.J.: Compact diffusers for centrifugal compressors. Journal of Aircraft, 19 (1), 1982, 46-51.
• [12] Yaras M.I., Orsi P.: Effectsof periodic inflow unsteadiness on the time averaged velocity field and pressure recovey of a diffusing bend with strong curvature. Journal of Fluids Engineering, 126 (2), 2004, 229-238.
• [13] Kawalec K.: Sprężarka promieniowa o wysokim sprężu. Prace Instytutu Lotnictwa, 151 (4), 1997, 208-214.
• [14] Reeves G.B.: Design and performance of selected pipe-type diffusers. ASME Paper No. 77-GT-104, 1977.
• [15] Japikse D.: The influence of diffuser inlet pressure fields on the range and durability of centrifugal compressor stages. AGARD Conference, Brussels 1980.
• [16] Salvage J.W.: Variable geomtery pipe diffusers. Journal of Turbomachinery, 119, October 1997, 831-838.
• [17] Biełousow A.N., Musatkin N.F., Radko W.M.: Teoria i rasczet awiacionnych łopatocznych maszin. Samaskij Gosudarstwiennyj Aerokosmiczeskij Institut, Samara 2003.
• [18] Antas S., Lesikiewicz A.: Teoraia silników przepływowych. Funkcje gazodynamiczne. Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1987.
• [19] Białowas J., Kolarzyk J.: Przebieg i wyniki badan okołodzwiekowych dyfuzorów promieniowych nowego typu. IV Konferencja Naukowo-Techniczna nt. Technologia Przepływowych Maszyn Wirnikowych, Rzeszów 1978, 538-552.
• [20] Antas S.: Ocena wpływu wybranych metod modyfikacji maszyn wirnikowych turbinowych silników śmigłowych i śmigłowcowych na zapas statecznej pracy sprężarki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2006.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2013.20