ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Первое и второе вязкостные приближения из "Аэродинамика решеток турбомашин " ВЫХОДНЫМИ кромками в решетке является построение серии распределений давления для потенциального течения при различных местоположениях задней критической точки на профиле-(см. например, рис. 5.11 и 5.12). В таком первом приближении основная задача сводится к выбору особого распределения давления (соответствующего углам потока на выходе из решетки),, при котором выполняются все условия теории пограничного слоя. Главная проблема заключается в том, что все расчеты распределения давления для потенциального течения физически нереальны в области выходной кромки, причем перед задней критической точкой и вблизи нее наблюдается положительный градиент давления, к тому же настолько крутой, что отрыв потока неизбежен. [c.222] Первое вязкостное приближение подгоняется под действительные распределения давления с целью избежать нереальных градиентов давления вблизи выходной кромки. Это достигается посредством смещения пограничного слоя вблизи выходной кромки. Такая подгонка представляет собой простейший способ учета нарастания толщины вытеснения пограничного слоя. Тем не менее, он позволяет отойти от потенциального течения и учесть, в первом приближении, вязкостные эффекты. [c.222] С учетом результатов исследования изолированных профилей [7.76], а такл е собственного исследования распределений давления на профилях компрессорных лопаток, автор первоначально рекомендовал, чтобы указанная подгонка осуществлялась путем экстраполяции распределения давления в тангенциальном направлении от точки, соответствующей 85 % длины хорды профиля. Последующие исследования [7.77, 7.78] показали, что для большинства компрессорных решеток, работающих при углах атаки, близких к расчетным, такая процедура обеспечивает вполне приемлемую точность. Однако для условий приближения к режиму срыва, а также для турбинных решеток использование подгонки от такой точки приводит к погрешностям в определении углов потока на выходе из решетки. Эта проблема для упомянутых случаев пока еще не решена, однако установлено, что место, с которого следует начинать подгонку, в случае турбинных решеток целесообразно сдвинуть ближе-к выходной кромке [7.79]. [c.222] В процессе подгонки, как показано на рис. 7.4, рассматривается семейство распределений давления, соответствующих заданному углу атаки и заданному диапазону углов потока на выходе из решетки, в связи с разностью статических давлений на спинке и корытце профиля в плоскости выходного фронта решетки. В соответствии с уравнением (7.23) правильным считается такое распределение давления, при котором коэффициенты давления по обе стороны выходной кромки равны. [c.222] В результате первого вязкостного приближения становятся известны действительное распределение давления и угол потока на выходе. Следуя методам, описанным в разд. 7.1.2 и 7.3, можно рассчитать параметры пограничного слоя и закромочного следа, соответствующие установленному распределению давления. Однако полученные результаты расчетов нельзя считать окончательными, поскольку пока не учтено влияние смещения рассчитанного пограничного слоя на потенциальный поток. В работе 17.75] показано, что в случае изолированного профиля это влияние можно учесть, если контур профиля увеличить на толщину вытеснения пограничного слоя и выполнить расчеты потенциального течения для полученного таким образом нового профиля. Подобное второе вязкостное приближение позволяет скорректировать распределение давления и получить более точную величину угла потока на выходе из решетки. Хотя такой повторный расчет может оказаться достаточным, для обеспечения необходимой точности можно применить итерационную схему. [c.223] В настоящее время имеется эффективная методика расчета течения вязкой жидкости в решетках (см., например, [7.83]). Она дополнена методом профилирования толстых выходных кромок турбинных лопаток. Однако, по мнению автора, правильная оценка эффектов донного давления за сильно затупленной выходной кромкой в значительной степени зависит от физической картины течения вблизи закромочного следа, в том числе и от структуры вихревой дорожки Кармана. Соответствующий анализ проблемы донного давления будет дан в гл. 8, где будут рассмотрены срывные и нестационарные течения. [c.224] Вернуться к основной статье