ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методика кавитационных исследований гидропрофилей, принятая в институте из "Исследования гидромашин и гидротехнических сооружений в Японии " Исследование кавитационных характеристик одиночных профилей. Институтом механики высоких скоростей успешно выполнен ряд исследовательских работ, сыгравших важную роль в создании в Японии осевых быстроходных гидротурбин и насосов, и гребных винтов для скоростных судов. На изолированных профилях с хорошо изученными аэродинамическими характеристиками, обычно применяемыми для лопастных механизмов, и профилях специальной формы, так называемых X-профилях, были подробно изучены следующие вопросы 1. Условия зарождения и развития кавитации. [c.13] В институте подробно исследовано более 70 форм гидропрофилей, из которых свыше 40, разработанных в институте, имеют хорошие гидродинамические характеристики и достаточно просты в технологическом отношении. На рис. 1-9 приведены образцы некоторых из них. [c.14] Ниже рассматривается пример кавитационных исследований трех изолированных крыловых профилей различной формы, обладающих различными характеристиками по данным испытаний в аэродинамической трубе [Л. 31]. В качестве ис.ходных были приняты профили Кларк У, Кларк УЯ и РАФ6. Каждый профиль был выполнен с относительной толщиной б//, равной 0,117 и 0,06. На рис. 1-10 показаны контуры профилей, имеющие б// соответственно 0,117 и 0,06. [c.14] Как видно на рис. 1-10, у профиля Кларк У большая часть лицевой стороны образована прямой линией и только вблизи входной кромки она переходит в криволинейный контур. У профиля Кларк УЯ напорная сторона имеет криволинейный контур, и участки вблизи входной и выходной кромок имеют очертание обратной кривизны. [c.14] Кавитационные характеристики профиля при различных оо в заданном диапазоне изменений кавитационного параметра могут быть получены в процессе испытаний в виде диаграмм равного значения XII в координатах йос — ка, (рис. 1-11). [c.15] Рй — давление, парообразования при данной температуре воды, р—плотность воды. [c.16] С помощью диаграмм равного значения Д.// можно находить области соотношений ai — ка, опасные с точки зрения эрозии и вибрации (заштрихованные участки). Например, из рис. 1-11 можно заключить, что при а = 2° кавитация наблюдается в зоне I, когда 1,05 при уменьшении к кавитация будет развиваться (рост величин Я//). При а ==0 кавитация возникает в зоне I при кд.=0,8 и характеризуется XII—когда же а =—2°, то при ка = 0,42 кавитация возникает как в зоне /, так и в зоне II. [c.16] Сравнение диаграмм позволяет определить, какая из форм профилей в меньшей степени подвержена воздействию кавитации при заданных условиях работы. [c.16] Соотношения коэффициентов Су й Сх в широкой области изменения от —3° до +8° при Ац=2,5 1,6 0,6 0,5 для трех профилей приведены в качестве примера на рис. 1-12. Ход кривых наглядно показывает весьма значительную зависимость обратного качества профилей от величины кавитационного параметра. [c.17] Ориентация подвижных стенок определяется направлением скорости за решеткой, соответствующей бесконечной решетке. Скорость, соответствующая бесконечной решетке, находится расчетным путем при помощи уравнения количества движения, примененного к некоторому объему жидкости в решетке. [c.22] На основании уравнений (1-8—1-10) при известных параметрах решетки I, 0 и заданной скорости (а) можно получить теоретическую зависимость между углом отклонения потока р в решетке и коэффициентом силы, перпендикулярной к хорде профиля С. Из этой зависимости с поправкой на экспериментальные условия, используя уравнения (1-4 и 1-7), можно определить требуемый угол отклонения стенок в предположении, что угол отклонения потока всегда совпадает с углом отклонения стенок. [c.24] Для оценки точности рассматриваемой методики получения углов р был проведен контрольный промер векторов скоростей за решеткой профилей в трех точках (/, 2, 3 рис. 1-17). Эксперимент проводился на решетке из пяти крыловых профилей стреловидной формы Об с относительной толщиной и размером профиля соответственно 6% и 100x100 (1ХЬ), с углом решетки 0 = = 23,75 и 111= 237. [c.24] Результаты представлены на рис. 1-17 в виде кривых Р—С1 (пунктирные линии). Там же показана кривая зависимости р — С], полученная теоретическим способом. Как видно из рисунка, расхождения между средним экспериментальным и теоретическим значениями р в заданном диапазоне изменения коэффициента подъемной силы не превышают полградуса. [c.24] Дальнейший процесс проведения испытаний и получения гидродинамических характеристик решетки профилей при разных степенях развития кавитации аналогичен ранее рассмотренному методу исследования изолированных профилей. Рассмотрим в качестве примера исследования решетки профилей формы Кларк Уд. [c.24] Вернуться к основной статье