ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Меридиональная плоскость и плоскость решетки из "Аэродинамика решеток турбомашин " Поток в проточной части осевой турбомашины является полностью трехмерным для его рассмотрения обычно используется система координат г, 0 и 2 соответственно в радиальном, окружном и осевом направлениях (рис. 1.1). [c.15] Поле потока находится под воздействием различных факторов. Соседние венцы лопаток совершают вращательное движение один относительно другого, а лопатки служат источником различных возмущений потока, таких, как закромочные следы, ударные волны (скачки уплотнения) и результаты их взаимодействия в потенциальном потоке. В связи с этим все лопатки находятся в условиях нестационарного течения. Более того, сами лопатки могут колебаться, в результате чего физические граничные условия становятся переменными по времени. В результате различных газодинамических воздействий генерируются также акустические возмущения, которые, в свою очередь, влияют на характер течения. [c.15] Существо классического подхода к решению проблемы расчета трехмерного течения заключается в разделении ее на две отдельные задачи, каждая из которых решается самостоятельно, а затем накладывается одна на другую с использованием итераций. [c.16] Измерения характеристик потока в меридиональной плоскости обычно осуществляются путем радиального траверсирования потока в осевом зазоре между венцами лопаток. Радиальное изменение температуры заторможенного потока и распределение осевой скорости по высоте проточной части являются важнейшими характеристиками потока, которые необходимо не только рассчитать, но и проверить с помощью эксперимента. Хороший пример таких данных приведен в главе об осевых компрессорах работы [1.1]. Из анализа этих данных можно сделать вывод о том, что совершенствование газодинамической модели течения улучшает достоверность представления реальной физической картины течения путем классического разделения поля потока на две ортогональные поверхности. [c.17] Уравнение (1.2) соответствует адиабатическому течению в меж-венцовых зазорах турбины или компрессора с равномерным распределением удельной работы по высоте проточной части. [c.17] При подробных проектировочных расчетах упрощенная теория радиального равновесия, как правило, не обеспечивает достаточной степени точности. В этом случае необходимо использовать полную теорию радиального равновесия (например, в том виде, как она описана в работе [1.6]). Описание такой теории вышло бы за рамки настоящей книги, но можно отметить, что без нее невозможно было бы создать трансзвуковые ТРДД и, следовательно, современные широкофюзеляжные авиалайнеры. В вычислительной программе, составленной с использованием полной теории радиального равновесия, расчет поля течения осуществляется при большом количестве трубок тока (обычно число их равно восьми) и осевых сечений в каждом лопаточном венце. [c.18] Хотя результаты расчетов поля течения и экспериментальные данные траверсирования в меридиональной плоскости составляют основу всего процесса расчета проточной части турбомашин, сами по себе они не являются массивом наиболее важных физических данных. Значительная количественная информация и качественное описание физической картины течения могут быть получены, если рассмотреть поток в другой межло-паточной плоскости развертывания решетки, которая перпендикулярна меридиональной. [c.18] Погрешности, возникающие при таком процессе развертки, невелики при обычных значениях числа лопаток и отношения диаметров корневого и периферийного сечений [1.8]. [c.19] В настоящей главе затронуты главным образом математические аспекты проблемы расчета течения в проточной части турбомашин. Крупные успехи, которые привели к созданию совершенных осевых вентиляторов, насосов и, самое главное, компрессоров для газотурбинных двигателей, были достигнуты в результате накопления достоверных экспериментальных данных по продувкам решеток лопаток с определением потерь в них и углов поворота потока. Кроме того, разработка крупных паровых турбин стала возможной только в результате всестороннего исследования высокоскоростных течений в турбинных решетках. [c.20] Вернуться к основной статье