ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ранние эксперименты по продувкам решеток из "Аэродинамика решеток турбомашин " КПД осевого компрессора, созданного Парсонсом в 1901 г., был низким из-за неправильного выбора углов установки лопаток. Этот недостаток не проявился в разработанной им паровой турбине, и много полезных для проектирования турбин сведений было получено при исследовании течений в относительно грубо выполненных каналах сопловых аппаратов, в которых периодичности течения от одного канала к другому уделялось мало внимания. [c.40] Основным различием в обтекании лопаток компрессора и турбины является то, что для компрессора характерна диффу-зорность течения с обратным градиентом давления, тогда как в турбине имеет место ускоряющееся течение с тонким и устойчивым пограничным слоем на обтекаемых поверхностях. Очевидно, что небольшие погрешности в выполнении и установке лопаток компрессора могут привести к увеличению местных обратных градиентов давления и вызвать преждевременный отрыв пограничного слоя. [c.40] В течение первых двух десятилетий XX в. был постепенно сформулирован аэродинамический подход к проектированию турбин и компрессоров. Были достаточно хорошо разработаны методы расчета крыльев и изолированных профилей и делались попытки применить эти методы к проектированию турбомашин. Однако они оказались неудачными даже при решении актуальной в те годы проблемы проектирования воздушных винтов. [c.40] НИХ лопастей, и по результатам первых известных продувок решеток получили модифицированные коэффициенты подъемной силы [2.4]. Они нашли, что решеточный эффект является основной причиной не объясненного ранее расхождения между выводами теории изолированного профиля и экспериментальными данными для воздушного винта. Продувки проводились в низкоскоростной аэродинамической трубе с размером рабочей части 2,1 м, оборудованной оригинальным механизмом изменения угла атаки. [c.41] На рис. 2.1 показана аэродинамическая труба, использованная Харрисом и Файрсорном. Решетка монтировалась в низкоскоростной рабочей части трубы размером 1,2x0,6 м. Для того чтобы не потребовалось изгиба аэродинамической трубы, было предусмотрено восстановление первоначального направления потока с помощью вспомогательной решетки, установленной вниз по потоку от испытуемой решетки на расстоянии двух длин хорды. [c.41] Другой отличительной чертой этой аэродинамической трубы является оригинальный способ изменения угла потока на входе. Испытуемая репаетка устанавливалась на дюралевом диске диаметром 1,02 м. Экспериментаторы понимали важность обеспечения благоприятных условий течения в концевых межпро-фильных каналах, и при изменении угла потока на входе они изменяли высоту канала между верхней и нижней стенками решетки. Они были первыми исследователями, применившими вспомогательное устройство в виде параллелограмма, с помощьЮ которого можно было выдерживать стенки решетки параллельными друг другу при любом изменении угла потока на входе. [c.42] Основным недостатком проведенного исследования является близость чисел Рейнольдса при испытаниях (10 ... 1,5-10 ) к критическим значениям. При таких условиях почти неизбежен отрыв ламинарного пограничного слоя, уменьшающий отклонения потока по сравнению с тем, которое происходит в реальном компрессоре. Однако полученные данные по углам отклонения потока, подъемным силам и сопротивлению, а также результаты траверсирования потока на выходе из решетки в обследованном диапазоне изменения углов атаки и установки лопаток и относительного шага послужили полезной основой для проектирования решеток, несмотря на низкие числа Рейнольдса. [c.42] Серия испытаний направляющих аппаратов с поворотом потока на ЭО позволила получить данные для проектирования поворотных решеток в аэродинамических трубах [2.9]. [c.42] В заключение обзора экспериментальных исследований решеток следует указать на продувки сопловых аппаратов и рабочих колес паровых турбин [2.11], которые можно отнести к первым продувкам решеток. Испытания нескольких межлопаточных каналов (до 9) проводились с использованием водяного пара при этом посредством весов измерялись осевые и тангенциальные силы. Наиболее систематические испытания такого рода проводились японским Институтом инженеров-механиков в 1920-х гг. [2.12]. [c.43] Хотя в процессе продувок сопловых аппаратов паровых турбин были получены полезные сведения для проектирования,исследованные течения были, несомненно, существенно трехмерными, а каких-либо попыток по исключению трехмерности течения не делалось. Основная заслуга первых исследователей аэродинамики решеток состояла в том, что они сконцентрировали внимание на изучении двумерных течений. [c.43] Вернуться к основной статье