ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Бунимович, А. А. Святогоров. Аэродинамические характеристики плоских компрессорных решеток при большой дозвуковой скорости из "Лопаточные машины и струйные аппараты Выпуск 2 " При данных густоте и угле изгиба профиля наклон профилей в решетке, т. е. уменьшение их угла установки, при равных углах атаки практически не изменяет величины угла отклонения потока. Уменьшение оптимального угла атаки приводит при этом к снижению оптимального угла отклонения потока (рис. 2). [c.38] На рис. 4 приведен обобщенный график Дао=/(о2). Экспериментальные знаки для решеток из профилей с углом изгиба е=10, 40, 60 и 80° соответственно залиты в нижней половине, в правой половине, залиты полностью, не залиты (данные А. П. Комарова). [c.40] упомянутую статью А. П. Комарова. [c.40] Аналогично можно показать, что график линии Да=/(а2) для решеток с одинаковыми и е при переменном представляет собой кривую с непрерывно изменяющейся касательной, проходящую через точку (а2 = —хь Да=0) и имеющую в этой точке угол наклона касательной л/4 и через точку (а2 = +Х2, Да = + Х2) и имеющую в этой точке угол наклона касательной л/2. При этом точки, соответствующие решеткам с густотой 6/ =0,7ч-2,5, располагаются в средней части кривой (т. е. приближенно располагаются на прямой линии с углом наклона, равным 0,5(0,5я—0,25я) =67,5°. [c.42] Из этой формулы при заданных значениях углов входа и выхода потока однозначно определяется угол установки профиля в решетке. Приведенная формула подтверждается данными испытаний решеток с параметрами, изменяющимися в пределах 5° е 85° 0,7 6/ 2,5 110 40°, и покрывает весь диапазон комбинащ1Й параметров решетки и профиля, характерных для осевых компрессоров. [c.42] На рис. 5, 6, 7, характеризующих изменение величины Аао в зависимости от угла изгиба профиля и параметров решетки, нанесены линии в соответствии с формулой (4). Из рис. 5 видно, что увеличение угла изгиба профиля позволяет достигнуть весьма существенного повышения угла отклонения потока в решетке. [c.43] А —данные А. П. Комарова (см. ссылку на стр. 36) В —данные авторов. [c.43] Видно также (рис. 6), что увеличение угла отклонения потока с увеличением густоты, начиная с некоторого значения b/ , зависящего от угла изгиба профиля и угла установки его в решетке, замедляется и дальнейшее увеличение густоты дает значительно меньший эффект, чем в относительно редких решетках. [c.43] Величина критического числа М при оптимальном угле атаки (Мкр.о) является наибольшей для данной решетки, а потери на оптимальном угле атаки — наименьшими по сравнению с другими углами атаки. [c.43] Густота решетки влияет на число Мкр.о качественно различно при различных значениях угла изгиба профиля (рис. 8). Для небольших значений угла изгиба (8 35°) при увеличении густоты решетки величина Мкр.о несколько уменьшается для средних значений (35° е 55°) и больших значений (е 55 ) по мере повыщения густоты решетки величина Мкр.о увеличивается. [c.43] Остановимся на выяснении физических причин такого различия во влиянии густоты решетки. Критическое число М зависит от величины М, при которой на поверхности профиля возникает скорость, равная местной скорости звука , и от интервала чисел Мь соответствуюших переходному режиму обтекания, т. е. [c.45] Величина М зависит от наибольшей скорости (от наименьшего коэффициента давления) на поверхности профиля при малых числах М], т. е. существенно зависит от параметров решетки и профиля. Число М может быть в первом приближении оценено с помощью известных теоретических методов учета влияния сжимаемости (рис. 10). [c.45] В таких случаях числа Мкр.о при увеличении густоты решетки возрастают незначительно (рис. 11). [c.48] В решетках из профилей со средними значениями угла изгиба уменьшение О с 75° до 62,6° не приводит к изменению картины течения, вследствие большой кривизны выпуклой поверхности профиля. Поэтому разность Мщах—М практически не изменяется. Увеличение числа М приводит к некоторому возрастанию чисел Мтах и незначительному смещению закритических ветвей кривых зависимости коэффициента потерь от числа М1 в сторону больших чисел М1. [c.49] Развитие сверхзвуковых зон на поверхности профиля и образование скачков уплотнения при уменьшении угла установки приводит к относительно раннему перегибу кривых g=/(Mi) и уменьшению критического числа М. [c.50] Имеющихся данных по числам Мкр.о недостаточно для построения универсальных зависимостей этого числа от параметров решетки и угла изгиба профиля, по которым можно было бы определить числа Мкр.о для любой комбинации параметров bji, 0 и е. Однако для сечений лопаток осевых компрессоров характерны вполне определенные комбинации указанных параметров. Для этих решеток оказалось возможным построить график, позволяющий определять число Мкр.о в функции параметров //, и е (рис. 13). В основу графика положены зависимости М р.о от угла изгиба профиля. Поскольку при малых значениях угла изгиба профиля на число Мкр.о существенно влияет угол установки, то для левой верхней части графика в качестве переменного параметра принят угол установки, а кривые построены для постоянной густоты, равной единице. Для решеток из профилей со средними значениями угла изгиба за переменный параметр принята густота решетки в связи с тем, что угол установки при этих величинах е на число Мкр.о влияет незначительно. Данные по числам Мкр.о для решеток из профилей с большим углом изгиба различаются по параметрам решетки. [c.50] ИЗ профилей с 8=15° происходит количественно почти одинаково (см. рис. 12), можно принять поправку на густоту при д б2,б такой же, как и при 0 = 62,6°, и определять ее непосредственно по графику по отрезкам ординат между кривыми для различных b t, При значениях О, несколько меньших 45°, можно для чисел Мкр.о принимать те же значения, что и для 0 = 45°. [c.52] Поскольку при оптимальном угле атаки и числах М1 Мкр об-текание профилей в решетках безотрывное, то коэффициент потерь относительно невелик и для используемых в компрессорах комбинаций параметров профиля и решетки не превышает 1—3%. При числах Мь близких (и даже несколько превышающих) Мкр, потери в скачках уплотнения невелики и основная доля потерь определяется трением в пограничном слое. Увеличение угла изгиба профиля и уменьшение угла установки его в решетке приводит к возрастанию диффузорности межлопаточного канала, вследствие чего повышается градиент давления, увеличивается интенсивность развития пограничного слоя и соответственно увеличиваются потери. [c.52] Исследование показывает, что в решетках из профилей с углом изгиба е 55° при изменении максимальной относительной толщины профиля с в довольно широких пределах оптимальный угол атаки практически не изменяется по сравнению с о для с=10%. Сказанное, по-видимому, справедливо также для решеток из так называемых лепестковых профилей. [c.53] При уменьшении относительной толщины профиля в решетках из профилей с любым углом изгиба при равных углах атаки наблюдается некоторое увеличение угла отставания и, следовательно, снижение угла отклонения потока (рис. 15). Заметим, что применение непрофилированных, мало изогнутых лепестковых профилей вместо профилированных профилей с с=10% дает уменьшение величины Да примерно на 2°. [c.53] Вернуться к основной статье