ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение коэффициента профильных потерь в решетке с выходными кромками лопаток конечной толщины из "Теория и расчет лопаточного аппарата осевых турбомашин " В случае лопаток с конечной толщиной выходных кромок при обтекании решетки возникают дополнительно потери энергии, обусловленные вихреобразованиями в следе. При этом возрастают потери и от выравнивания потока. Эти потери взаимосвязаны и обычно называются кромочными. [c.44] Кроме указанных факторов, на величину кромочных потерь оказывают влияние толщина пограничного слоя на выходной кромке как со стороны выпуклой, так и вогнутой поверхности, а также характер движения среды в нем. Ускоренное движение будет способствовать уменьшению количества среды, увлекаемой в вихревое движение диффузорный характер обтекания кромки, наоборот, — увеличению. [c.45] На положение точек отрыва потока от выходных кромок (точки А м Б, рис. 17), а также на выравнивание потока в следе может оказывать влияние и число Рейнольдса Re (особенно в области небольших его значений). [c.45] Еа — располагаемая энергия 1 кг рабочего вещества. [c.46] При этом за располагаемую энергию 1 кг рабочего вещества принимается, как и ранее, кинетическая энергия потока за решеткой при изоэнтропийном течении. [c.46] Из выражения (65) видно, что геометрические параметры решетки оказывают влияние на коэффициент не только из-за изменения абсолютной величины кромочных потерь Е р, но и расхода среды G. [c.46] Здесь имеется в виду, что коэффициент может быть принят с достаточной для практики степенью точности равным коэффициенту So s=o расчет которого рассмотрен в предыдущем параграфе. [c.46] В случае отсутствия опытных данных о кромочных потерях в рассматриваемой решетке оценка величины этих потерь может быть выполнена расчетным путем. [c.46] Метод основан на использовании опытных данных по влиянию толщины пластин на величину кромочных потерь. Характер обтекания выходных кромок пластин конечной толщины аналогичен характеру обтекания выходных кромок лопаток указанного типа. Некоторое отличие заключается лишь в том, что, если при обтекании пластины пограничные слои с обеих ее сторон одинаковы, то в решетке, составленной из лопаток, как толщины погра-ничного слоя, так и профили скоростей в нем не будут одинаковыми с обеих сторон выходной кромки. [c.47] Для получения необходимых данных на специальном 13 Схема экспериментальной стенде производилась обдувка установки пластин различной толщины. [c.47] При этом определялись суммарная потеря энергии = тр+ -f Е р в сечении 2—2 (рис. 18) и отдельно потеря энергии от трения Е р в сечении 2 —2. Значение кромочных потерь подсчитывалось как разность величин Е и Е р. При принятой методике значение Е р находилось как разность сравнительно малых величин вследствие этого погрешность определения кромочных потерь мала. [c.47] Решетки с прямолинейными выходными кромками лопаток в практике турбостроения имеют ограниченное применение. На этих данных здесь остановились в основном в связи с тем, что разработанная при исследовании кромочных потерь в следе за пластинами методика позволяет определять опытным путем t, p со сравнительно высокой точностью. Эта методика, естественно, применена при определении кромочных потерь за выходными кромками в решетках. [c.48] На основании полученных опытных данных могут быть сделаны некоторые суждения о коэффициенте кромочных потерь в решетках с криволинейными выходными кромками лопаток. [c.48] Однако опыты показывают, что в решетках с криволинейной выходной кромкой лопаток коэффициент т в зависимости от формы выходной части профиля и геометрических параметров решетки изменяется в довольно широких пределах. Так, по опытам МЭИ [9 ] коэффициент т изменяется в пределах 0,11- -0,27. При этом меньшие его значения относятся к сопловым решеткам. Такое значительное изменение коэффициента т подтверждает, что полу-эмпирическая формула (73) является приближенной. При выполнении практических расчетов можно ориентировочно принять средние значения в решетках с большой степенью конфузорности гп = 0,18, в решетках с малой конфузорностью т = 0,22. [c.49] Однако, как следует из рассмотрения природы кромочных потерь, изложенной в начале параграфа, определение по выражению вида (71) и в случае дифференцированного определения т является приближенным. [c.50] При решении практических вопросов часто встречается следующая задача. Дана решетка лопаток, обтекаемая плоским потоком. Коэффициент потерь в этой решетке при каком-либо одном значении толщины So выходных кромок известен — ( ob=so-Требуется оценить, как изменяется коэффициент потерь при изменении толщины выходных кромок. [c.50] Воспользовавшись формулой вида (71), определим вначале значение коэффициента при исходной толщине выходных кромок ( p)s=s . [c.50] Опытные данные получены при продувке плоских решеток лопаток на аэродинамическом стенде. Расчетные значения условной толщины пограничного слоя б , входящей в формулу для o s=o определялись по методике, изложенной в п. 4. [c.51] Результаты сопоставления расчетных и опытных значений коэффициента профильных потерь в решетках различного типа (включая компрессорные) приведены на рис. 20. Анализ данных этого сопоставления показывает, что отклонения расчетных значений So от опытных даже в области, далекой от расчетного режима, за редким исключением не превышают 10%. [c.51] Вернуться к основной статье