ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характеристики плоских компрессорных решеток из "Теория авиационных двигателей " Зависимости угла отклонения потока в решетке, ее гидравлического сопротивления и аэродинамических сил, действующих на лопатку, от угла атаки и числа М потока называют характеристиками решетки. [c.57] Характеристики решетки могут быть получены как теоретически, так и экспериментальным путем. В авиационной практике используют главным образом экспериментальные характеристики решеток. Их обычно определяют путем продувок плоских компрессорных решеток на специальных установках (в аэродинамических трубах). [c.57] Исследования показывают, что характеристики плоских решеток достаточно полно отражают картину течения в кольцевой решетке и широко используются для расчета ступеней осевого компрессора. [c.58] Рассмотрим вначале характеристики плоских решеток при малых скоростях потока (Mi = 0,3. .. 0,4), когда влияние сжимаемости практически отсутствует. [c.58] Типичная характеристика плоской компрессорной решетки, полученная в результате продувок при Мц,1 = onst, показана на рис. 2.29. [c.59] что при угле атаки i pmin близком к нулю потери в решетке наименьшие. Рост на отрицательных углах атаки объясняется увеличением потерь в пограничном слое и срывами потока у передней кромки со стороны корытца лопатки. На больших положительных углах атаки рост р вызывается срывами потока со спинки лопатки. Срыв потока со спинки более интенсивен (из-за действия центробежных сил в криволинейных каналах), поэтому с увеличением i О потери в решетке растут более интенсивно, чем при уменьшении i С 0. На отрицательных и малых положительных углах атаки i угол отклонения (поворота) потока в решетке возрастает с увеличением i. На малых /, где отсутствуют срывы потока со спинки лопатки, угол отставания потока б (см. рис. 2.27) практически не изменяется с увеличением угла атаки. Поэтому угол Др = (р2л — б) — (р1л — О возрастает пропорционально увеличению угла / С появлением отрыва потока рост Др с увеличением i замедляется. [c.59] Оптимальное значение угла атаки (опт несколько меньше кр. Для дозвуковых решеток (в зависимости от их геометрических параметров и числа М потока) опт обычно лежит в пределах О. .. 5°. [c.60] Анализ результатов многочисленных испытаний решеток с различными геометрическими параметрами при малых скоростях показал, что номинальный угол отклонения потока Др зависит главным образом от густоты решетки bit и угла выхода потока Pj. Влияние других параметров (0, с, O , х , Xf) не существенно. Это позволило обобщить экспериментальные данные по углу отклонения потока для различных дозвуковых решеток с Xf = 0,4. ... .. 0,5 Х(, = 0,3. .. 0,4 с = 5. .. 12 % в виде зависимости Ар = = f (b/t Рг). Такая зависимость показана на рис. 2.30. Видно, что угол отклонения потока увеличивается с ростом густоты решетки и угла выхода потока Pj. Такой характер изменения Ар объясняется следующим. Как известно из аэродинамики, при bit = О (единичный профиль) отклонение потока Ар = 0. Увеличение bit приводит к возрастанию воздействия решетки на поток и к увеличению Ар. При Ы1 оо направление потока близко к направлению выходных кромок лопаток. Однако при больших густотах из-за усиления взаимного влияния профилей рост Ар с увеличением bit замедляется. Следует также иметь в виду и то, что при большой густоте решетки из-за взаимного влияния профилей и роста потерь на трение (из-за роста скоростей потока в межлопаточных каналах и числа поверхностей трения) КПД ступени уменьшается. Поэтому густоту дозвуковых решеток обычно ограничивают величиной bit 1,7... 1,8. [c.61] Здесь под 03КВ понимается угол усеченного конуса, площадь основания которого равна плош,ади сечения струи на выходе, высота равна длине средней линии межлопаточного канала, плош,адь верхнего сечения конуса — площади струи на входе в межлопаточный канал. [c.62] Из этого выражения следует, что с ростом Рз будет увеличиваться Ар на границе срыва, а следовательно, и Др. [c.62] Другое объяснение зависимости Др = / (Ра) вытекает из того факта, что при одной и той же кривизне профиля с ростом Р уменьшается диффузорность решетки. [c.62] Приведенная на рис. 2.30 зависимость Др = f ЬИ p.j) может быть использована для определения потребной густоты решетки при ее работе на номинальном режиме. Так как Др из треугольников скоростей известно, из рис. 2.30 можно определить bit. [c.62] На номинальном режиме D 0,5... 0,6 для средних и корневых сечеиий рабочего колеса, а для периферийных сечений рекомендуется D 0,4. [c.62] Эта формула справедлива для дозвуковых решеток со следующими значениями расчетных параметров 6 = 10. .. 40°, Рг = 40. .. 100°, bit = 0,6. .. 2,0 xf = 0,4. .. 0,5 с = 5. .. 18 %. [c.62] Таким образом, приведенные обобщенные зависимости позволяют при известном треугольнике скоростей определить соответствующие номинальному режиму значения густоты ЬН, углов i и б, необходимые для построения профиля решетки. [c.63] Принцип построения дозвукового профиля заключается в следующем. Выбирается исходный симметричный профиль, обладающий высокими аэродинамическими качествами. Строится средняя линия профиля, обычно описываемая дугой параболы или дугами окружности. Далее исходный симметричный профиль изгибается так, чтобы его средняя линия совпадала с построенной средней линией (на построенную среднюю линию наращивается выбранный симметричный профиль). [c.63] Вернуться к основной статье