ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Течение воздуха в диффузоре и сборной улитке из "Избранные труды Теория тепловых двигателей " Воздух, вышедший из колеса нагнетателя, имеет большую скорость, близкую к окружной скорости колеса. Кинетическая энергия воздуха используется в диффузоре для дальнейшего поджатия потока. Движение воздуха в диффузоре можно уподобить движению в расширяюш,емся канале, так что в диффузоре скорость движения уменьшается, а давление увеличивается (рис. 14). [c.45] Зная изменение скорости воздуха в диффузоре, по уравнению (35) можно определить температуру воздуха на выходе из диффузора. [c.45] Рассмотрим теперь движение воздуха в гцелевом диффузоре (рис. 15) постоянной ширины , пренебрегая трением и изменением плотности воздуха. [c.48] Полагая, что движение симметрично относительно центра колеса О и рассматривая бесконечно малую массу воздуха abed, мы найдем, что в силу симметрии силы гидродинамического давления, действуюш ие на боковые плоскости а-Ь и -d, равны между собой. Силы, действу-юш,ие на грани a-d и с-Ь, будут проходить через центр колеса О, т. е. на рассматриваемую нами частицу воздуха действуют центральные силы и, следовательно, ее движение удовлетворяет теореме плогцадей. [c.48] На основании уравнения (55) угол между скоростью с и перпендикуляром к радиус-вектору остается постоянным во всех положениях частицы a-b- -d, а это и есть свойство логарифмической спирали. [c.49] При определении траектории частиц воздуха в щелевом диффузоре мы пренебрегали наличием сил трения. В действительности силы трения создают затормаживающий момент, вследствие чего траектория частиц воздуха отклонится в сторону больших углов, как показано на рис. 15 пунктиром. Однако, учитывая, что влияние трения в основном сказывается у стенки, а в центральной массе движущегося воздуха силы трения невелики, можно считать, что ядро потока даже с учетом вязкости воздуха будет двигаться по траектории, близкой к логарифмической спирали. [c.49] Поэтому щелевой диффузор обычно выполняется с параллельными или даже сужающимися стенками (рис. 16), с углом сужения 3-6°. Некоторое сужение диффузора является благоприятным с точки зрения отсутствия отрыва потока от стенок. [c.50] Уменьшение скорости в щелевом диффузоре получают не более чем в 1,3-1,6 раза. [c.50] В щелевом диффузоре для полезной работы сжатия используется около 50-60% изменения кинетической энергии (с — с )/ 2д). Кроме того, для получения достаточной степени уширения, безлопаточный диффузор приходится выполнять больших размеров. [c.50] Выведенные нами уравнения для конического диффузора останутся справедливыми и в этом случае, хотя степень точности их будет меньше, так как в криволинейном канале будет существовать значительная разность в скоростях в одном и том же поперечном сечении канала диффузора. [c.50] Изменение скорости в диффузоре найдем из уравнения (57). [c.50] В лопаточном диффузоре угол /З3 больше угла /З2, т. е. лопатки диффузора при увеличении угла 3 уменьшают скорость сз, и, следовательно, в меньших габаритах диффузора мы можем получить большее изменение кинетической энергии и большее увеличение давления. Лопатки диффузора (рис. 17) а-Ь обычно делают очерченными по дугам окружности, причем касательную к лопатке у передней кромки направляют по скорости с 2 набегающего на диффузор воздуха, чтобы получить. [c.50] Здесь число лопаток в диффузоре = 10-30 и 0 — угол раствора криволинейного диффузора, как бы эквивалентный углу 2а в прямом диффузоре. Обычно берут 9 = 8-10° и по числу лопаток находят R. [c.51] Построив лопатки диффузора, определяют угол / з из чертежа, а затем находят Сз, пользуясь уравнениями, выведенными для конического диффузора. [c.51] Использование кинетической энергии для сжатия воздуха в лопаточном диффузоре происходит с более высоким к. п. д., чем в гцелевом. Однако это имеет место только на расчетном режиме. При работе нагнетателя на режимах, отличных от расчетного, потери в лопаточном диффузоре резко возрастают вследствие ударного входа воздуха на лопатки диффузора. [c.51] Для расчетного режима показатель политропы сжатия в лопаточном диффузоре имеет значения п = 1,6-1,8. [c.51] Перейдем теперь к сборной улитке. Сборная улитка имеет своим назначением собрать воздух, вышедший из диффузора, и направить его в нагнетающую трубу. На поршневом двигателе нагнетающих труб может быть одна или две, в соответствии с чем и улиток может быть две, как показано на рис. 18. [c.51] В воздушно-реактивном двигателе число нагнетающих труб обычно равно числу камер сгорания. [c.51] Вернуться к основной статье