ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие вопросы методики исследования и обработки результатов измерений из "Гидродинамика решеток турбомашин " Осиошгая практическая задача экспериментальных исследований решеток заключается в определении их основных оценочных параметров (коэффициента энергии т] или эквивалентных ему величин и угла выхода потока в заданном диапазоне изменения условий обтекания. [c.480] Кроме того, производятся различные измерения и наблюдения, необходимые для выяснения особенностей течения, сравнения с теоретическими данными или объяснения экспериментальных результатов. Наиболее распространены измерения полей скоростей и давлений в различных сечениях потока, распределения давления на стенках, исследование течения в пограничном слое и наблюдение или фотографирование потока с помощью оптических методов (теневого метода, метода полос или интерферометрического метода). [c.480] В данной главе изложена применявшаяся в экспериментальных работах автора методика определения основных оценочных параметров решетки (в плоском потоке) и описаны некоторые аэродинамические зонды, использовавшиеся для измерений. Кроме того, дано краткое описание экспериментальных установок, разработанных в 1947—1956 гг. На этих установках производились все упоминавшиеся выше экспериментальные работы. [c.480] Согласно выражению (62.3), габариты установки, при прочих равных условиях, могут быть меньше при больших числах М, а также при меньших температурах Т и давлениях р в рабочей части установки. [c.481] Потребная мощность мотора компрессора (62.5) пропорциональна произведению МР . Пропорциональность мощности квадрату числа Р есть основная причина того, что в аэродинамических трубах соблюдение подобия по Р часто не представляется возможным. В установках для исследования решеток с высокими числами М в области слабой зависимости характеристик потока от числа Р целесообразно задавать Р меньше натурного, так как это значительно уменьшает величину N. Из выражения (62.5) очевидна также возможность уменьшения М, при прочих равных условиях, путем применения (в замкнутой системе) газов с большим молекулярным весом и, соответственно, малой величиной газовой постоянной R. По тем же соображениям целесообразно также увеличивать давление р и, в особенности, уменьшать температуру Т ). Наконец, весьма существенным является повышение коэффициента аэродинамического качества установки р. В некоторых аэродинамических трубах, имеющих диффузор за рабочей частью, этот коэффициент достигает 3. В известных установках для исследования решеток, по крайней мере до 1949 г., диффузор не применялся и коэффициент р был меньше 1. [c.481] Отметим так же некоторые практические особенности упомянутых установок. Применение избыточного давления в открытой установке имеет преиму щества свободного доступа к сечению потока за решеткой, простоты управления пограничным слоем, осуществления осушки и очистки воздуха, а также больших градиентов плотности в потоке, повышающих чувствительность оптических методов. В установке, работающей на разрежение, можно достигнуть больших чисел М (в связи с меньшими абсолютными перепадами давлений), а также иметь более крупные лопатки, что облегчает их выполнение, а также проведение измерений. [c.482] Ввиду отсутствия решающих преимуществ установок той или другой схемы обе они имеют практическое распространение, и можно считать целесообразным их параллельное применение. [c.482] Основными направлениями развития установок для исследования решеток были признаны повышение их аэродинамического качества и применение схем, позволяющих изменять в широких пределах и независимо от числа М давление воздуха в рабочем сечении. [c.482] Изложенные соображения были положены в основу при определении ОСНОВ1НЛ.Х размеров и разработки описанных ниже экспериментальных установок. [c.482] Измерение угла выхода потока производится обычными аэродинамическими средствами один специфической прием определения угла выхода как угла распространения закромочного следа лопаток описан в следующем разделе. [c.483] Рассмотрим основные возможности экспериментального определения коэффициентов, характеризующих поток через решетку. [c.483] Для использования формулы (62.8) необходимо дополнительное измерение окружной проекции Ку силы, действующей на Z лопаток в решетке. Нетрудно видеть, что при р2 р 45 влияние П01 реш-ности определения р2ср в формуле (62.8) меньше, чем в формуле (62.6). [c.483] Указанное использование уравнений неразрывности (62.6) или количества движения (62.8) дает возможность простейшего сравнительного исследования различных решеток в одинаковых условиях (при одинаковых величинах параметров воздуха на входе 1 , р = р, Т и геометрических параметров 2, /г и 1). Для более точного измерения абсолютных величин оценочных коэффициентов необходимы измерение аэродинамических полей за решеткой и использование состветствующих интегральных формул 51. [c.484] Большая точность определения коэффициента полезного действия решетки по формулам (62.9) и (62.10), чем при использовании формул (62.6) или (62.8), объясняется в основном тем, что в пер-вь е формулы не входят величины углов потока. [c.484] Удобство этой методики по сравнению с формулами (62.10) заключается в интегрировании только непосредственно измеряемой величины без каких-либо предварительных вычислений (в дозвуковом потоке). [c.485] В потоке несжимаемой жидкости (Мо —0) т) = 7] . [c.485] Необходимо отметить, что в связи с неравномерностью поля скоростей указанную поправку на прямой скачок, строго го.чоря, следует вводить не в среднем, а для каждой точки измерения. Принятый более простой способ поправки дает незначительное уменьшение величины коэффициента энергии. [c.486] Вернуться к основной статье