ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Выравнивание закромочных следов за решеткой из "Гидродинамика решеток турбомашин " мемся сначала задачей выражения основных параметров вы-равнившегося потока в бесконечности за решеткой по основным оценочным параметрам потока, известным на любом конечном расстоянии за решеткой и, в частности, в плоскости выходных кромок. Эта задача решается путем применения только основных уравнений сохранения, аналогично тому, как это делалось в задаче о расширении в косом срезе ( 32). [c.376] Неоднородный поток вязкой жидкости в сечении К—К (см. рис. 123) за кромками решетки постепенно выравнивается и на некотором удалении в сечении 2—2 (теоретически в бесконечности) становится однородным. Для определения параметров выравненного потока выделим за решеткой контрольный контур К—К — 2 — 2. Участки контура К—К и 2—2 — прямолинейные отрезки, параллельные оси у, а участки К — 2 — любые эквидистантные кривые, проведенные на расстоянии периода решетки. [c.376] Поскольку ф ф (51.18), из полученных формул видно, что в процессе выравнивания п. тока за решеткой происходит уменьшение угла р, увеличение давления р и уменьшение коэффициента энергии ч. [c.378] При некоторых допущениях формулы (52.6) — (52.10), полученные автором в 1949 г. [73], решают задачу об определении основных оценочных параметров решетки по параметрам пограничного слоя, известным на выходных кромках профилей. Эта задача (только для коэффициента потерь) впервые была решена Л. Г. Лойцянским [49], [50] путем приближенного интегрирования уравнений пограничного слоя вдоль следа за профилем решетки. В отличие от упомянутой работы полученные формулы выведены без каких-либо упрощающих предположений о процессе выравнивания следа и определяют все параметры потока в бесконечности. В частном случае несжимаемой жидкости и бесконечно тонких кромок такие же формулы были получены в более поздней работе Шлихтинга и Шольца [131]. [c.378] Обратимся теперь к изучению самого процесса выравнивания потока за кромками, ограничиваясь областью потока до слияния соседних следов. Отметим, что только эта область потока представляет практический интерес, поскольку решетки турбомашин обычно находятся именно в этой области, и что в ней же производятся измерения при экспериментальных исследованиях. [c.378] Судя по рис. 126, экспериментальные данные удовлетворительно подтверждают и эту зависимость, причем систематическое отклонение опытных значений от теоретической прямой объясняется только неточностью измерения скоростей вблизи минимума, особенно при малых Спр. [c.381] Полуэмпирическая формула (52.15) совместно с теоретическими зависимостями (52.14) и (52.11) определяет поле скоростей w = w(x, у) за решеткой в пределах его основного участка при 25 5шРр2= (т. е. до смыкания соседних следов). Знание этого поля скоростей важно для оценки неустановившихся аэродинамических нагрузок на лопатку следующей решетки, движущейся относительно рассматриваемой. Кроме того, опираясь на полученные зависимости, можно с большой точностью определить изменение средних параметров потока по мере удаления от кромок. [c.381] Предположим, что на некотором расстоянии от решетки х = х (в сечении К — К) известны один из оценочных коэффициентов. [c.381] При этом предполагается дополнительно, что отклонения угла потока и давления от их средних значений в пределах рассматриваемого сечения потока малы, а также что оценочные параметры потока, определенные в его поперечном сечении и параллельно фронту рещетки, практически не различаются между собой. Возможность таких допущений вполне подтверждается экспериментальными данными. [c.382] Отметим, что формулы (52.19) вообще удобны для подсчета характерных толщин пограничного слоя с заданным профилем скоростей. [c.383] Результаты вычисления Н и // для нескольких и /г =1,4 (произведенного численно по пятичленной формуле Гаусса) пре,/1С 1 я-влены на графике рис. 128. [c.383] Как видно из графика, величина И практически не зависит от ,д. [c.383] Учитывая, что для одной и той же решетки величины р2, и т 2=1 )пр 2 в бесконечности, вычисленные по формулам (52.8)—(52.10) на конечном расстоянии от кромок, не должны зависеть от этого расстояния, и предполагая справедливым закон выравнивания скорости (52.15), по полученным формулам (строго говоря, в пределах тол ,ко основной зоны закромочного следа, а практически во всем потоке) молено вычислить изменение оценочных коэффициентов 9к к=1— пр к- а также средних величин давления и углов потока в функции расстояния от кромок. [c.383] Поток выравнивается настолько близко за кромками, что, например, изменение в конструктивно допустимых пределах осевого зазора между неподвижной и вращающейся решетками турбомашины практически не может влиять на ее коэффициент энергии за счет соответствующего изменения потерь выравнивания в плоском потоке. [c.384] Ошибка приближенных формул может быть порядка (1—ф) = = 0,05 = 0,0025, поэтому вычисления произведены с точностью до второго знака. [c.385] Последний результат подтверждает вывод о том, что потери при смешении плоского потока от выбранного сечения и до бесконечности имеют порядок 0,01. [c.386] Вернуться к основной статье