Коэффициент потерь энергии в решетке

Коэффициент потерь энергии в решетках определяется по уравнению энергии для двухфазной среды в предположении квази-одномерного стационарного течения. Воспользуемся уравнениями сохранения [61] и запишем их для полидисперсной структуры на входе в решетку. Тогда коэффициент расхода [c.119]

Рис. 1-90. Коэффициенты потерь энергии в решетках с расширяющимися каналами.

Одним из основных геометрических параметров, определяющих коэффициент потерь энергии в решетке, является относительный шаг / = t/b. Размер оптимального относительного шага зависит в основном от углов входа сХо(Р ) и выхода tt (P2) потока и определяется по рекомендациям [12] или по табл. 3.9. [c.256]

В дальнейшем будет показано, что коэффициент скорости ф и коэффициент потерь взаимосвязаны. Следовательно, для решения приведенной системы уравнений необходимо знать потери энергии в решетке, характеризуемые тем или иным параметром ( 0 или ф ), и угол выхода потока Ра- [c.11]

Здесь так же, как и ранее, при плоском потоке предполагается использование, вместо коэффициента потерь I, коэффициента Из рассмотрения приведенных формул следует, что при расчете потери энергии в решетке, расхода среды О, а также сил, действующих на лопатки, необходимо предварительно определить величины ф , 0. Ф и Ра- [c.15]

Величину потери энергии в решетке, в соответствии с ранее изложенным, будем оценивать коэффициентом потерь [c.27]

Суммарный коэффициент профильных потерь энергии в решетке лопаток с конечной толщиной выходных кромок определяется следующим равенством [c.46]

При определении влияния толщины выходных кромок на коэффициент потерь энергии в настоящее время наиболее надежно пользоваться опытными данными, полученными при продувке соответствующей решетки на аэродинамическом стенде. Попытки определить влияние толщины выходных кромок при испытании ступени в экспериментальной турбине не могут быть оправданы. Кромочные потери составляют только небольшую долю в общем балансе потерь в ступени. Поэтому при сравнительно больших в настоящее время погрешностях определения к. п. д. ступени при ее испытании нельзя таким путем сделать правильные выводы [c.46]

Влияние числа М. Число М учитывает сжимаемость рабочей среды. Влияние М на величину потерь энергии в решетке сказывается прежде всего через изменение распределения скоростей по контуру профиля. При увеличении числа М в эпюре распределения скоростей вдоль контура лопатки обостряются пики и таким образом увеличивается отношение максимального значения скорости в канале к скорости, например за решеткой. Это, естественно, приводит к некоторому возрастанию величины потерь энергии от трения в пограничном слое. Указанное увеличение потерь от трения учитывается при определении коэффициента профильных потерь расчетным путем. Опыты, однако, показывают, что указанное возрастание потерь энергии с увеличением числа М в области докритических скоростей (при М < М р) является незначительным. [c.96]

В результате этого сложного процесса изменяются (по сравнению с однофазной средой) истинные параметры потока, в частности скорости, углы, коэффициенты потерь и расхода. Таким образом, можно считать, что потери энергии в решетках, работающих на влажном паре, возрастают на дополнительные потери от влажности л. [c.57]

Коэффициенты потерь энергии и и коэффициенты скорости ф и / сопловой и рабочей решеток связаны между собой. Если представить потери энергии в решетках как разность кинетических энергий на выходе из решетки при теоретическом течении и реальном осредненном течении, а располагаемую энергию решетки как кинетическую энергию потока на выходе из решетки при изоэнтропийном течении, то формулы (2.81) и (2.82) преобразуются следующим образом [c.68]

Влияние геометрических характеристик и режимных параметров на потери энергии в турбинных решетках. Для анализа потерь энергии в решетках целесообразно рассматривать их по составляющим. Общие суммарные) потери в решетке, оцениваемые коэффициентом потерь энергии , представляют собой сумму профильных и концевых потерь [c.69]

Таким образом, с увеличением угла поворота потока суммарные потери энергии в решетке возрастают, а коэффициенты скорости соответственно уменьшаются (рис. 2.36). Данные рис. 2.36 можно использовать при ориентировочных расчетах турбинных ступеней. [c.73]

Величина Ртш для всех постановок задачи показана на рис. 1.9. Видно, что для постановки II Ртш < О во всем диапазоне изменения Рз- Это означает, что скорость меньше скорости Wi, т. е. течение в каналах рабочего колеса замедленное. При таких условиях потери энергии в РК могут суш,ественно возрастать, особенно при 2 < 140°, где w /wi <0,5 (см. рис. 1.6). Коэффициент скорости vjj при этом уменьшается, и действительный к. п. д. ступени может быть ниже предполагаемого теоретического уровня. Аналогичная ситуация имеется и при постановке III, где также существенно меньше нуля. При постановке I степень реактивности Ртш всегда положительна. Кроме того, высота сопловых лопаток (см. рис. 1.7), получающаяся в постановке II, значительно меньше, чем в постановке I (при одинаковых диаметрах и расходах) для одной и той же высоты лопатки Ц. Это также может привести к дополнительным (по сравнению с постановкой I) потерям энергии в сопловом аппарате из-за увеличения влияния вторичных явлений. Как известно, изменение потерь в сопловой решетке (в отличие от потерь в рабочем колесе) оказывает сильное влияние на к. п. д. РОС. По этой причине действительный к. п. д. т]ц ступени с параметрами постановки II может еще более уменьшиться по сравнению с теоретическим значением. Полная степень реактивности Рт для постановки II получается положительной за счет составляющей р . к- При = 1 (осевая ступень) Рт. к = О и оптимальная степень реактивности = Рт . может быть меньше нуля. [c.30]

Из анализа полученных результатов ясно, что определение потерь энергии без учета истинных значений коэффициентов скольжения может привести к значительной погрешности, которая увеличивается с ростом влажности и уменьшением коэффициента скольжения. Так, при г/(о=0,15 и гко=50-Ю ° уменьшение vo от 1,0 до 0,5 ведет к увеличению коэффициента потерь вл на 5 %. Следовательно, степень рассогласования скоростей фаз и дисперсность жидкой фазы в значительной степени определяют структуру и потери энергии в каналах (и в решетках турбин). [c.14]

Коэффициент потерь энергии для двухфазной среды в решетке [c.119]

Распределение коэффициентов потерь по высоте решетки показывает, что при введении ОДА снижаются и концевые потери (рис. 9.12). Этот результат очевиден, так как уменьшаются потери кинетической энергии в пограничных слоях, участвующих во вторичных течениях, и вихревые потери (уменьшается интенсивность концевых вихревых шнуров, аккумулирующих большое число более мелких капель). Можно предположить, что особенно заметно снижаются потери на участке взаимодействия пограничных слоев на спинке у концов лопаток. [c.309]

При высоких значениях потерь энергии, особенно у корня и периферии ступени, а также в расчетах переменных режимов, возникает необходимость учета сил трения. Даже при близких к единице значениях ф и tji, когда необязательно учитывать силы трения, эти коэффициенты желательно принимать переменными по высоте ступени, отражающими реальные потери в решетках. В этой связи весьма актуальны попытки систематизации большого числа имеющихся экспериментальных данных о потерях энергии в турбинных решетках [c.204]

При расчете и проектировании проточной части турбомашин важно располагать достоверными сведениями о величине и распределении коэффициентов потерь энергии. Опыты показывают, что если в решетках НЛ, обтекаемых стационарным потоком, коэффициенты потерь удовлетворительно согласуются с данными, полученными при исследо- [c.218]

В лаборатории турбомашин МЭИ введены в эксплуатацию различные стенды влажного пара, ориентированные на экспериментальное изучение следующих основных задач I) механизма конденсации в равновесных и неравновесных течениях влажного пара при больших скоростях и, в частности, скачковой конденсации 2) механизма и скорости распространения возмущений в двухфазной среде и условий перехода через скорость звука 3) основных свойств дозвуковых и сверхзвуковых течений в каналах различной формы с подробным изучением волн разрежения и скачков уплотнения в эту группу включаются исследования основных энергетических и расходных характеристик сопл, диффузоров и других каналов 4) двухфазного пограничного слоя и пленок, образующихся на поверхностях различных форм 5) течений влажного пара в решетках турбин (плоских, прямых и кольцевых) с подробным изучением структуры потока, углов выхода, коэффициентов расхода и потерь энергии 6) структуры потока и потерь энергии в турбинных ступенях, работающих на влажном паре, с подробным изучением оптимальных условий сепарации влаги из проточной части и явлений эрозии. [c.388]

Влияние числа Рейнольдса на характеристики решеток, как показывают многочисленные исследования, особенно велико при отрывном обтекании спинки профиля или при наличии утолщенной выходной кромки. При безотрывном течении для хорошо спрофилированных решеток потери энергии в широком диапазоне числа Re остаются практически постоянными (рис. 4-10,а). Уменьшение числа Re, подсчитанного по параметрам за решеткой и хорде профиля как для перегретого, так и влажного пара приводит к незначительному росту коэффициентов потерь до Re 2-10 l Дальнейшее уменьшение Re приводит к некоторому снижению потерь, что связано с переходом турбулентного пограничного слоя в ламинарный. Рост кромочных потерь в этом случае влияет на изменение суммарных потерь в меньшей степени. [c.89]

Важным режимным параметром является угол входа потока в решетку (ао или Pi), а также степень турбулентности о-В зависимости от М ДМ ,), Re (Re ), ao(Pi) изменяется основная энергетическая характеристика решетки — коэффициент потерь энергии [c.107]

Коэффициентом потерь энергии решетки называют отношение потерь энергии в потоке к располагаемой энергии потока в решетке. На рис. 2.28, а изображены процессы для потока в сопловой, а на рис. 2.28, б — в рабочей решетках. Потери энергии в этих решетках определяют как разность действительной энтальпии за решеткой при реальном тече- [c.67]

Отклонение действительного угла выхода от эффективного для большинства решеток невелико. В решетках с большим значением коэффициента потерь энергии действительный угол выхода всегда больше эффективного. [c.69]

Так как рассчитывается промежуточная ступень, принято, что энергия выходной скорости используется в последующей ступени, т.е. Хд . = 1,0. Коэффициент полезного действия Г) од определялся двумя способами — по формуле (2.48) с использованием проекций скоростей из треугольников и по формуле (2.49) с использованием вычисленных значений потерь энергии в сопловой и рабочей решетках. Значения КПД, полученные двумя способами, в пределах точности расчета совпадают. [c.105]

На рис. 4, 6 показано количественное изменение скоростного коэффициента ф для режимов течения. Кривая 1 относится к режиму, показанному на рис. 4, а, а кривая 2 — к режиму на рис. 4, б. Характерна форма этих кривых. В средней части лопатки потери энергии невелики. Они возникают вследствие трения потока относительно водяной пленки на лопатке, а также от затраты полезной энергии потока на разгон пленки и капель в ядре потока и в следе. У концов лопатки потери увеличиваются. У корня увеличение потерь объясняется наличием отрыва потока за решеткой, а у периферии — радиальными перетеканиями, свойственными пространственному потоку. Величина ф всей решетки зависит от степени влажности перед решеткой у, характеристического числа . а также от чисел Re и М (рис. 4, в). [c.222]

Необходимо также подчеркнуть, что результаты исследований решеток в статических условиях не могут быть пока использованы в полной мере для расчета и проектирования ступеней. Это объясняется тем, что, кроме сохранения подобия в сопоставляемых решетках и ступенях, необходимо знать полные характеристики решеток. Действительно, для определения экономичности ступени недостаточно иметь данные о потерях энергии в решетках. Необходимо также располагать сведениями о структуре потока, так как при одинаковых энергетических ха-рактерстиках могут оказаться различными дисперсность жидкой фракции, коэффициенты скольжения и соответственно воздействие влаги на рабочую решетку. Это положение подтверждается некоторыми сопоставлениями результатов исследований решеток и ступеней. Так, например, влияние относительной высоты лопаток в турбине и в статических условиях имеет совпадающий качественный характер с уменьшением относительной высоты влияние влажности возрастает (см. рис. 5-7 и 4-13). В то же время влияние толщины выходной кромки в ступени (рис. 5-8,6) и в решетке (см. рис. 4-14) имеет несколько отличный характер. В ступени с ростом толщины выходной кромки влияние влажности на к. п. д. ступени уменьшается, а в решетке остается постоянным и даже немного возрастает (для Л 0,20, см. рис. 4-14). По-видимому, обнаруженная разница объясняется различной дисперсностью жидкой фазы, срывающейся с выходных кромок разной толщины, и различным воздействием влаги на рабочую решетку. [c.106]

Переход к крупным каплям сопровождается значительным возрастанием концевых потерь по сравнению с потерями при перегретом паре для решеток С-9012А. Физически этот результат легко объясним возрастают потери кинетической энергии. на трение в периферийных движениях пленок, а также в концевых вихрях, несущих крупнодисперсную влагу. Распределение коэффициентов потерь по высоте решетки подтверждает интенсификацию вторичных течений в потоке влажного пара. [c.117]

Приведенные выше опытные значения коэффициентов профильных потерь в решетках получены методом тра-версирования выходного поля потока пневмо-метрическими зондами. При дозвуковых скоростях точность таких измерений достаточно высока. Переход к сверхзвуковым скоростям снижает надежность полученных результатов. Это связано со значительными трудностями определения потерь энергии в прямом скачке уплотнения перед приемным отверстием пневмометричес-кого насадка (см. гл. 14). В зависимости от дисперсности среды и интенсивности скачка перед зондом степень неравновесности процесса торможения в зоне высоких градиентов давления будет различной. Соответственно различными оказываются и потери в скачке уплотнения. На рис. 11-20 приведены кривые, полученные путем обработки опытных данных по схеме, когда все процессы в решетке протекают предельно неравновесно, т. е. так же, как и в перегретом паре с показателем изо-энтропы й = 1,3. В результате обработки опытных данных при условии 1,135, что [c.314]

В зависимости от (ЛIJ ), Кесх Яе ) и 02(Р]) изменяется основная энергетическая характеристика решетки — коэффициент потерь энергии [c.162]

В теорию течения вязкой жидкости через решетки входит расчет пограничного слоя на профиле, учет толщины выходных кромок и выравнивания потока за решеткой. Первые расчеты и измерения пограничного слоя на профилях решеток относятся к 1946 г. и принадлежат А. С. Зильберману и Н. М. Маркову. Л. Г, Лойцянский обобщил известный метод приближенного расчета профильного сопротивления крыла на случай решетки и выразил коэффициент потерь через толщины бк потери импульса в пограничном слое на выходных. кромках (в 1947 г. для несжимаемой жидкости и в 1949 г. для газа) Н. М. Марков в 1947 г. предложил выражение коэффициента через толщины бк потери энергии. В случае решетки, однако, в отличие от одиночного профиля, оказалось возможным с помощью только уравнений сохранения более строго решить эту задачу и выразить через известные параметры пограничного слоя в плоскости выходных кромок (ниже индекс к ) все параметры выравнившегося потока за решеткой (Г. Ю. Степанов, 1949, 1962) [c.132]

Относительные потери энергии в сопловой решетке при постоянном коэффициенте скорости ф=соп51 не зависят от отношения скоростей ы/Сф. [c.43]

Относительные потери энергии в рабочей решетке при постоянном коэффициенте скорости i = onst зависят только от характера изменения отношений скоростей Wij u и ы/Сф. Из треугольников скоростей следует, что отношение Wi/ h увеличивается при уменьшении отношения ы/Сф. Таким образом, потери энергии в рабочей решетке р с увеличением отношения ы/Сф от нуля до значения, при котором угол входной скорости Pj = 90°, уменьшаются. Дальнейшее увеличение отношения ы/Сф приводит к росту этих потерь энергии. [c.43]

Реальный поток на входе и на выходе из решетки является неравномерным скорости, углы потока и статические давления меняются по шагу, поэтому значения местных коэффициентов потерь энергии, а также другие характеристики решетки приходится осреднять по шагу. Для определения осредненных характеристик следует сформулировать понятие идеального (теоретического) процесса в решетке при неравномерном потоке. Идеальным процессом можно считать такой изоэнтро пический процесс, при котором в исследуемом сечении сохраняются неизменными по сравнению с реальным процессом поля статических давлений и направления скоростей Ч [c.472]

Решетка профилей 111с. толстыми входными кромками в диапазоне изменения углов Pi = 45ч-95° оказалась весьма чувствительной к изменению числа Мз и мало чувствительной к изменению угла атаки (рис. 3). Вследствие того, что профиль решетки [II выполнен с более толстой входной кромкой, чем профиль решетки II, ее межлопаточный канал на большом протяжении имеет приблизительно постоянное сечение. Такая форма межлопаточного канала решетки III обусловливает более резкое повышение коэффициента с уменьшением числа Мз, чем для решетки II. Кроме того, при около- и сверхзвуковых скоростях в канале приблизительно постоянного сечения возникают повышенные потери энергии. Кривые изменения Рг = MPi) при Мз = varia для решетки III (рис. 3) аналогичны таким же кривым для решетки II. [c.230]

В результате большого пути и поворотов потока происходит перемешивание струй, и давление торможения на выходе ступеии практически неизменно по шагу НА. Шаговая неравномерность потока перед НА существенно повышает потери энергии при обтекании направляющей решетки (см. рис. 4.22, б). Оценка увеличения коэффициента потерь = [c.181]

Задача определения параметров турбинной ступени или отсека ступеней на режимах, отличающихся от номинальных, может быть решена методом расчета отсека с конца . Этот метод в применении к паровым конденсационным турбинам получил название метод Лошге При расчете методом Лошге обычно считается, что потери в лопаточных венцах при изменении режимов остаются постоянными. Это справедливо для многоступенчатой паровой конденсационной турбины, где теплоперепады промежуточных ступеней при изменении режимов сохраняются неизменными. Для турбины с небольшим числом ступеней и большим противодавлением параметры изменяются во всех ступенях. В связи с этим целесообразно вводить в расчет экспериментальные данные по потерям в решетках в зависимости от характера их обтекания потоком рабочего тела, а также учитывать коэффициент использования выходной кинетической энергии. [c.201]

Вообще говоря, характеристики предназначены для отыскания потерь энергии ири обтекании потоком решетки, составленной из данного профиля. Потери ищутся в виде коэффициентов потерь представляющих собой отношение потерянной энергии к располагаемой, причем под последней понимается энергия изо-энтропного течения через решетку, в состав которой входит данный профиль. [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...