ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Точное решение задачи обтекания решеток из "Аэродинамика решеток турбомашин " В результате последних усовершенствований точного метода расчета становится ясно, что условие Жуковского—Кутта в общем случае потенциального поля течения вокруг профиля в решетке не имеет смысла, поскольку сам угол выхода потока становится независимой переменной. Такой общий случай профилей со скругленной задней кромкой будет рассмотрен в разд. 5.2.2. Очевидно, что в реальном течении никакого неопределенного состояния не существует, и условие для определения угла выхода потока (или точки его схода) должно получаться в результате учета эффектов вязкости потока. Эти вопросы будут рассмотрены в гл. 7. [c.136] ПЛОСКИХ пластин, параллельных направлению потока на бесконечности (рис. 5.5, б). [c.138] Последовательность операций аналогична методу Жуковского для изолированного профиля, и если оси каждого овала малы по сравнению с шагом, то эти овалы становятся близкими к окружностям, а преобразование — обычным преобразованием Жуковского. Ниже излагается вся методика область применения и ограничения теории описываются в работах [5.66, 5.67] автора. [c.138] Рассматривая ряд пластин, расположенных вдоль оси ц в плоскости с периодом jt, можно найти соответствие между критическими точками на этих пластинах п соответствующими точками в плоскости /. Таким образом, для критических точек в уравнении (5.26) можно положить /= 3. [c.138] Затем овалы могут быть преобразованы в наклонные пластины и профили. [c.139] Для определения решетки профилей нужно выбрать подходящую систему овалов в плоскости I, задавая увеличение их размера и смещение центров, и применить преобразование (5.37) к этим овалам. [c.139] как и в основном преобразовании, использованном для определения профиля, берется р для меньшего овала. [c.142] Теперь можно вычислить (Иг — i Oz) U в уравнении (5.41), используя правые части уравнений (5.43) и (5.44) соответственно как числитель и знаменатель. Коэффициент давления в каждой точке на поверхности профиля вычисляется по уравнению Бернулли. [c.142] Результаты предварительных расчетов и окончательные параметры профиля компрессорной решетки с острой кромкой приведены в приложении А. [c.142] Этот случай можно считать предельным, когда кратчайшее расстояние между овалом и одной из критических точек стремится к нулю. Другой предельный случай получается, когда больший овал концентричен с овалом , так что = /г = 0. Отображение на плоскость г дает решетку из симметричных неизогнутых профилей, имеющих форму, близкую к эллипсу, как показано на рис. 5.8. Таким образом, ясно видна зависимость радиусов кривизны входной и выходной кромок профиля в плоскости г от расстояния между критической точкой и ближайшей точкой овала в плоскости I. [c.143] Общий случай является промежуточным между двумя вышеупомянутыми. До тех пор, пока обе критические точки в плоскости I будут охватываться овалом , любое положение V будет давать конформное преобразование. Таким образом, путем правильного выбора нормального расстояния в плоскости I между критической точкой и основным овалом можно получить любой радиус кривизны входной или выходной кромок профиля в плоскости 2 — от нулевого до большого положительного. [c.143] Поскольку какое-либо условие, которое давало бы единственное решение задачи потенциального обтекания решетки, пока не найдено, поиски такого условия приходится отложить до тех пор, пока не будут рассмотрены эффекты вязкости потока. В данной главе исследование ограничивается определением углов выхода потока и распределений давления при ясно оговоренных, но произвольно выбранных положениях задней точки схода потока. Такой подход с введением еще одной переменной позволяет получить максимальную информацию для использования ее при рассмотрении эффектов вязкости потока. [c.147] Для лучшего понимания условий течения и закономерностей в распределении давления картина обтекания выходной части профиля рис. 5.12 изображена в увеличенном виде на рис, 5.13. [c.147] На рис. 5.13, а точка схода расположена на выходной кромке профиля. Поскольку нигде в потоке нет очень больших скоростей, давление на стороне разрежения профиля монотонно возрастает до его значения в точке схода при л /с=1. Частицы жидкости, перемещающиеся вдоль поверхности давления по направлению к точке схода, имеют аналогичные кривизны траекторий, поэтому скорость и давление приближаются к их значениям в точке схода потока аналогичным монотонным образом. [c.147] На рис. 5.13,6 точка схода потока смещена в сторону поверхности разрежения. Поэтому частицы жидкости, перемещаьо-шиеся вдоль этой поверхности, рано замедляются, и условия схода потока достигаются раньше, чем заканчивается хорда профиля. В то же время на поверхности давления частицы жидкости проходят участок большой кривизны, вследствие чего возникают большие скорости потока (которые могут быть бесконечно большими в предельном случае заостренной выходной кромки). После прохождения этой области большой кривизны частицы резко замедляются до условий в точке схода. Эпюры распределений давления на верхней и нижней поверхностях профиля пересекаются в некоторой точке выше по потоку от точки схода. [c.147] Описанные картины течения объясняют представленные на рис. 5.12 распределения давлений и выявляют качественные закономерности потенциального течения на выходных кромках профилей. [c.149] Вернуться к основной статье