ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние геометрических размеров решеток на их аэродинамические характеристики из "Исследования и расчеты турбин влажного пара " Задача оптимизации решеток, работающих иа влажном паре, требует накопления экспериментального материала, устанавливающего влияние отдельных геометрических параметров на характеристики решеток. Ниже приводятся результаты некоторых исследований сопловых решеток методом взвешивания одиночной лопатки, полученные Д. А. Шишкиным [Л. 48, 124]. Определялись потери энергии углы выхода ш, коэффициенты расхода ц и скольжения v в зависимости от шага решетки I, угла установки ау, относительной высоты лопатки I и толи ины выходных кромок д. [c.91] Изменение шага существенно сказывается на характере кривых коэффициентов расхода lii. С ростом шага г от 0,5 до 0,8 происходит увеличение ц, однако при дальнейшем росте I вновь наблюдается падение ц (рис. 4-12,в). Эти закономерности оказываются одинаковыми как Дочя перегретого, так и для влажного пара. Правда, интенсивность изменения Li с ростом влажности уменьшается. Такой характер протекания кривых ц(г) объясняется существенным ростом доли потерь от трения при малых I и значительной неравномерностью полей скоростей при больших t. Влага в этом случае рает стабилизирующую роль. [c.92] Важным геометрическим параметром решетки является ее относительная высота. Как показывает эксперимент, концевые потери в сопловых решетках несколько увеличиваются с ростом влажности (рис. 4-13,а). Это связано с дополнительными потоками жидкой фазы, движущимися от вогнутой поверхности к спинке в виде пленок и капельного подслоя. При этом увеличиваются потери на тре-нпе у торцевых поверхностей и потери на образование и поддержание вихревого движения па спинке и у концов лопаток. В декартовой системе координат кривые Q = f bll) для влажного нара имеют больший угол наклона, чем для перегретого (рис. 4-13,а), что и свидетельствует об увеличении концевых потерь. Необходимо отметить, что качественный характер кривых 1 (1) на дозвуковых и сверхзвуковых режимах сохраняется примерно одинаковым. [c.92] Влияние относительной высоты лопаток на коэффициент расхода представлено на рис. 4-13,в. В области насыщенного и влажного пара влияние Ъ на jii оказывается более существенным и определяется дополнительными потерями, присущими реальному двухфазному потоку. [c.93] Специальные опыты позволили установить изменение кромочных потерь в зависимости от влажности пара и толщины выходных кромок (рис. 4-14,а). С увеличением начальной влажности меняется положение точек отрыва потока на спинке и вогнутой поверхности (см. 3-2), увеличиваются протяженность и глубина вихревого следа, заметно снижается давление за кромкой. В связи с увеличением затрат энергии на дробление пленок кромочные потери также возрастают с ростом влажности. Существенно, что влажность меняет и характер зависимости кр от Д. Нару-щение линейной закономерности изменения р обнаруживается при меньших относительных толщинах кромки Д (Д=1Дкр/а, где а — ширина горлового сечения канала). [c.93] С увеличением толщины кромок растет коэффициент расхода как в перегретом, так и во влажном паре (рис. 4-14,в). Такой характер изменения Lii может быть объяснен смещением по потоку точки отрыва пограничного слоя на кромке и уменьшением давления в горловом сечении по сравнению с давлением за решеткой. Во влажном паре этот эффект проявляется в большей степени, что обусловлено изменением вязкости бинарного пограничного слоя по сравнению с вязкостью перегретого пара. [c.93] Угол ai p увеличивается во всем диапазоне Су--30°-f-36 на перегретом и влажном паре (рис. 4-15,6). Однако эта закономерность нарушается при сверхзвуковых скоростях (Ма 1,2), когда с увеличением угла установки до величины ау = 34° угол выхода уменьшается, а в дальнейшем возрастает. Это явление из-за недостатка опытных данных пока объяснить трудно. [c.94] Отсутствие опытных данных для различных профилей, полученных при реальных (в обще.м случае разных) рассогласованиях скоростей фаз по величине и направлению, а также при реальной дисперсности жидкой фазы не дает оснований предложить обоснованные и надежные методы расчета характеристик решеток К ai(p2) i-i]. Однако уже сейчас возникает необходимость в оценке дополнительных потерь и отклонений углов выхода, возникающих вследствие влажности, для пра вильного построения треугольников скоростей и более совершенного профилирования проточной части (подчеркнем, что в данном случае речь не идет о расчете экономичности ступеней методы определения к. п. д. турбин рассматриваются в гл. 5). [c.94] Следует отметить, что в формулах (4-19) и (4-20) Ag —приращение потерь кинетической энергии паровой фазы, а Aai p — приращение угла выхода, осреднеиного по количеству движения двухфазного потока. [c.95] Вернуться к основной статье