Аэродинамические трубы для продувки решеток

Эта низкоскоростная аэродинамическая труба, построенная в 1940 г., имела полностью автоматизированную систему траверсирования для измерения углов потока и полных давлений на выходе. Большое внимание уделялось обеспечению хороших рабочих условий для широкого класса турбинных и компрессорных решеток, а также получению разнообразной и надежной экспериментальной информации. К сожалению, однако, эта замечательная труба имела характерные особенности, которые на долгие годы привели к расхождению между методами проектирования компрессоров в Великобритании и США. Однако прежде чем останавливаться на этом вопросе, следует ознакомиться с американскими низкоскоростными аэродинамическими трубами для продувки решеток. [c.45]

Требования к низкоскоростным аэродинамическим трубам для продувки решеток [c.54]

Имеющиеся на Западе аэродинамические трубы для продувки решеток при больших скоростях потока перечислены в табл. 4.1. Несомненно, что в СССР и странах Восточной [c.97]

Уровень турбулентности потока за рабочим колесом воздушной турбины заметно выше, чем в типичной аэродинамической трубе для продувки плоских решеток турбинных профилей. [c.70]

В настоящей главе описаны некоторые ранние работы по продувкам решеток, которые проводились в рамках разработки осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Рассматриваются вопросы обобщения экспериментальных данных в виде расчетных соотношений и методика проектирования. Приводятся некоторые сведения по влиянию числа Рейнольдса и уровня турбулентности, а также рассматриваются способы отсоса потока на боковых стенках и изменения угла атаки. И, наконец, описываются наиболее совершенные аэродинамические трубы для испытания решеток при малых скоростях воздуха. [c.39]

При таком оборудовании трубы для продувки решеток назначение траверсирования потока за решеткой состоит в регистрации эффектов решетки при тщательном управлении течением на входе. Вопрос о том, на каком расстоянии от выходных кромок лопаток следует проводить измерения, остается, однако, открытым. Большинство низкоскоростных аэродинамических труб имеет выход из решетки в виде свободной струи в атмосферу. Нет каких-либо физических ограничений на положение места траверсирования потока в пространстве между выходными кромками лопаток и на бесконечности за решеткой. Теоретически желательно местоположение измерений на бесконечности за решеткой, но, к счастью, оно не является необходимым. [c.56]

Таблица 2.1. Некоторые низкоскоростные аэродинамические трубы для продувки прямых решеток

Первой в Великобритании аэродинамической трубой для продувок решеток при больших скоростях потока была знаменитая труба Ло 2 Национального газотурбинного института. В течение второй мировой войны Парсонс с коллегами сняли на этой трубе более 100 000 экспериментальных точек при продувке решеток [c.101]

Рис. 4.1. Аэродинамическая труба для продувки дозвуковых турбинных решеток (Великобритания, ОЕС, отд. турбогенераторов].

Лопаточный венец считается трансзвуковым, если скорость па входе или на выходе из него дозвуковая, но имеются зоны сверхзвукового течения в пределах венца. Многие турбинные решетки работают с дозвуковой скоростью на входе и со сверхзвуковой — на выходе. Наоборот, решетки компрессоров и вентиляторов могут иметь сверхзвуковую скорость на входе и дозвуковую— на выходе. Вследствие этого принципиального различия трансзвуковые аэродинамические трубы для продувки турбинных решеток отличаются от соответствующих труб для компрессорных решеток. Имеются стенды и общего применения, например, труба, описанная в работе [4.10], где могут продуваться решетки обоих типов, но такие трубы дороги и сложны. [c.106]

Имеется несколько аэродинамических труб для продувки прямых решеток, которые использовались при исследовании течения через колеблющиеся решетки [8.75]. На них можно [c.251]

Во время второй мировой войны были проведены продувки решеток в различных научно-исследовательских и опытно-конструкторских организациях. Типичной аэродинамической трубой этого периода для продувки решеток при малых скоростях является труба ВНИИ ГТД (рис. 2.3). Атмосферный воздух просасывался через аэродинамическую трубу посредством осевой [c.44]

Рис. 4.12. Аэродинамическая труба Центральной электротехнической лаборатории (Великобритания) для продувки решеток влажным паром.

Для сравнения результатов опытов, проводимых в установке для продувки плоских решеток и на воздушной турбине необходимо знать, как распределяются локальные значения коэффициентов теплоотдачи по профилю для одних и тех же чисел Рейнольдса. Однако заранее в опыте точно задать режим по числу Рейнольдса трудно. Поэтому и в аэродинамической трубе, и на турбине опыты проводились йри изменении чисел Рейнольдса от 1 10 до 6-10 . По результатам этих опытов для каждой точки были построены (с использованием графика распределения скорости по профилю) кривые зависимости Nu = /(Re). Это позволило определить, а затем и сравнить значения локальных чисел Нуссельта при одинаковых значениях критерия Рейнольдса. [c.66]

Несколько позже (в 1903 г.) братья Райт еще до своего первого полета осуществляли продувки аэродинамических профилей в собственноручно построенной аэродинамической трубе. Методика продувок в то время была разработана только для одиночных профилей, тогда как для осевых компрессоров необходимы были продувки решеток лопаток с большим количеством профилей. [c.13]

НИХ лопастей, и по результатам первых известных продувок решеток получили модифицированные коэффициенты подъемной силы [2.4]. Они нашли, что решеточный эффект является основной причиной не объясненного ранее расхождения между выводами теории изолированного профиля и экспериментальными данными для воздушного винта. Продувки проводились в низкоскоростной аэродинамической трубе с размером рабочей части 2,1 м, оборудованной оригинальным механизмом изменения угла атаки. [c.41]

Вследствие вышеуказанных причин для продувки турбинных и компрессорных решеток обычно используются различные аэродинамические трубы. В первых требуется достаточно большое [c.59]

Наиболее распространенным способом разрешения указанных противоречий является применение аэродинамических труб замкнутого типа с переменной плотностью потока. Поскольку числа Маха и Рейнольдса пропорциональны скорости потока, в ранних продувках решеток возникали трудности с разделением влияния этих критериев на характеристики решеток. Для разрешения этого вопроса необходимо при продувках систематически изменять уровень давления (и соответственно плотности воздуха) в аэродинамической трубе. Такие трубы имеются [4.8—4.10]. [c.102]

Поэтому при продувке таких решеток в аэродинамических трубах следует предусматривать соответствующую визуализацию течения с волнами разрежения и сжатия. Визуализация ударных волн легче всего осуществляется методом теневой фотографии, а для получения картины течения, имеющего зоны градиентов плотности и взаимодействия скачков уплотнения с пограничным слоем, предпочтительнее использовать шлирен-ме-тоды. [c.106]

В работе [4.28] описываются преимущества аэродинамических труб кратковременного действия применительно к продувкам решеток. Испытания можно начинать с холодными лопатками используя воздух с температурой торможения 520 К, можно имитировать отношение температур газа и стенки 1600 К/ 1100 К. Для измерения распределения тепловых потоков на лопатках из легких сплавов применяются тонкопленочные кварцевые датчики. На лопатках из стеклокерамики также используются тонкопленочные измерительные датчики. [c.119]

Аэродинамические трубы для продувки решеток при больших скоростях потока быстро прогрессировали и стали основным источником информации для проектирования лопаток компрессоров и турбин, начиная с первых разрабатывавшихся газотурбинных двигателей. Установки для испытаний сопловых аппаратов паровых турбин имели чисто доводочное назначение, тогда как новые аэродинамические трубы имели все необходимое современное исрледовательское оборудование. [c.97]

На рис. 3 представлены данные распределения локального коэффициента теплоотдачи по профилю лопатки, полученные при испытаниях на установке для продувки плоских решеток и на воздушной турбине, а на рис. 4 приведен график зависимости относительной координаты начала и конца переходной области от 4H Jja Рейнольдса (построенный на основании анализа показателей степени п в зависимости Nu = Re ) при испытаниях в аэродинамической трубе (штриховые линии) и на воздушной турбине (сплошные линии). [c.66]

Оба метода расчета потерь на вихреобразование на входе в рабочее колесо непригодны для колес, у которых решетки, получаемые конформным отображением средней линии на плоско-сть, состоят из искривленных профилей. Они справедливы лишь для рабочих колес с плоскими радиальными лопатками. Однако и в этом случае оба метода дают приближенные результаты из-за того, что лопатки имеют конечную толщину и решетки являются пространственными, а не плоскими прямыми. Методов теоретического расчета потерь на вихрео бразованпе в простоанст-венных решетках искривленных профилей в настоящее время нет. Эти потери можно определить лишь на основании продувки гидродинамических решеток, применяющих ся в рабочих колесах вихревых насосов, в аэродинамических трубах в широком диапазоне углов атаки. Такие продувки в настоящее время отсутствуют. [c.39]

Вполне вероятно, что продувки решеток в низкоскоростных трубах окажутся необходимыми при разработке лопаток специального применения. Одно из таких применений состоит в следующем. Имеется очень много результатов продувок решеток с большими значениями относительного шага. При разработке воздушных и морских винтов, низконапорных вентиляторов или винтовентиляторов, ветряков и других устройств такого рода часто возникают затруднения вследствие того, что аэродинамика этих устройств занимает промежуточное положение между аэродинамикой изолированного профиля и решетки. Для продувок таких промежуточных решеток необходимы высокосовершенные аэродинамические трубы. [c.64]

Таким образом, при продувках решеток необходимо воспроизводить режимы течения со степенями турбулентности в ядре потока от 2 до 21%. Обычно стенды для газодинамических исследований рассчитывают так, чтобы степень турбулентности потока была как можно меньше. Такая же практика сохранилась и при проектировании решеточных стендов. Ее преимущество заключается в том, что исходную низкую турбулентность потока в случае необходимости всегда можно повысить, тогда как обратная процедура практически невозможна. Вследствие несоответствия величин степени турбулентности потока в хорошо спрофилированной аэродинамической трубе (Г <0,3 7о) ив реальной турбомашине (2 %< Г < 21 %) многие результаты продувок решеток, полученные без соответствующих турбулизующих устройств, могут оказаться недостоверными. [c.335]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...