Вихревое течение в межлопаточном канал

При обтекании решетки пластин дозвуковым невязким потоком газа при докритических скоростях потери оказываются в точности равными потерям на удар, возникающим при расширении оторвавшегося с передней кромки потока, ширина которого увеличивается, согласно уравнению неразрывности и формуле (88), до ширины межлопаточного канала, равной з1п 0. Если в действительности, как это уже указывалось выше, при срыве струй с передних кромок образуется вихревое течение, то в этом случае суммарные потери включают в себя как потери, связанные с поддержанием вихревого течения у передней кромки, так и потери на последующее выравнивание потока в межлопаточных каналах решетки. [c.92]

Большую роль играет выходная часть лопаточного профиля, толщина и форма выходной кромки лопатки и, конечно, вся предыстория потока, поскольку выходящий из канала поток, включая и его часть, называемую пограничным слоем, на выходе получили структуру, образованную процессом течения в межлопаточных каналах. В основном за решеткой происходит выравнивание поля скоростей потока, размыв вихревых кромочных следов невозмущенной частью потока. По мере удаления контрольного сечения потока от выходного сечения решетки параметры потока в сечении меняются, выравниваясь. Главным фактором такого выравнивания является основное движение потока вдоль оси машины. Поскольку в осевом зазоре поток предоставлен самому себе и воздействий на него со стороны лопаточного аппарата нет, теоретическое рассмотрение движения за решеткой, в зазоре, весьма сложно. Столь же сложны и условны и попытки экспериментального изучения потока в пространстве осевого зазора. Поэтому наибольшее значение в технике расчета кромочных потерь имеют эмпирические формулы самого простого вида. [c.243]

Решение полной нестационарной задачи для произвольной решетки в принципе возможно теми же методами, которые применялись для решетки пластин, а именно вихревым, потенциала ускорений и интерференции, причем вычисления усложняются необходимостью интегрировать по контуру профиля С, а не по отрезку прямой. При изучении этой задачи было установлено наличие эффекта конечного смещения профилей (помимо скорости этого смещения). Эффект конечного смещения впервые был оценен на примере решетки пластин, колеблющихся со сдвигом фаз при стационарном обтекании с немалым углом атаки (В. В. Мусатов, 1963). В квазистационарной постановке или при использовании модели с разрезами за профилями этот эффект находится как влияние малой деформации профиля в стационарном неоднородном потоке в полной нестационарной постановке происходит соответствующее усложнение интегральных уравнений задачи (В. Э. Сарен, 1966). В. Б. Курзин в 1967 г. наметил новый подход к решению этой задачи с помощью метода склеивания , согласно которому вся область течения через решетку делится на три подобласти набегающего потока, межлопаточного канала и потока за решеткой в каждой из подобластей решается соответствующая задача относительно потенциала скорости с учетом условий его непрерывности на границах между подобластями. [c.140]

В связи с этим, начиная с пятидесятых годов, широко используются новые методы экспериментального исследования центробежных ступеней. Измерение параметров потока реального течения в межлопаточных каналах рабочего колеса производится с помощью вращающихся вместе с колесом пневмометрических насадков, что позволяет исследовать степень неравномерности потока по шагу и ширине межлопаточного канала, определить наличие и размеры вихревых зон и оценить потери давления в различных элементах ступени. Этот метод исследования параметров потока в относительном движении является перспективным и ус--пешно применяется в ряде научно-исследовательских институтов. Для выяснения сущности физического процесса, происходящего в рабочем колесе, используются также современные методы визуализации, которые позволяют получать не только качественную картину потока, но и производить количественные оценки. С. И. Постоловским (1960) разработан интересный метод визуализации, основанный на фотографировании вращающимся вместе с колесом аппаратом пузырьков азота, находящихся в потоке жидкости. [c.858]

Потери энергии от вентиляции являются одной из составляющих потерь, связанных с парциальным подводом пара. Другой составляющей являются потери на концах дуг подвода пара (на краях сопловых сегментов) сегм- Д выяснения природы этих потерь рассмотрим схему течения пара в парциальной ступени (рис. 3.17). На правом конце дуги подвода застойный пар межлопаточного канала при движении его на границе активного потока вытесняется струей активного пара (на границе Q при этом в канале возникают вихревые течения. На выталкивание застойного пара и образование вих- [c.92]

При профилировании сверхзвуковых решеток считалось, что в большей части межлопаточного канала устанавливается сверхзвуковое течение с распределением скоростей по закону свободного вихря. Для расчета параметров потока использовалась вихревая сетка Буземана [6.39]. Поскольку линии тока при таком течении представляют собой концентрические окружности, главной проблемой здесь является расчет входного и выходного переходных участков межлопаточных каналов. Сверхзвуковое течение для случая острых кромок лопаток показано на рис. 6.7. Течение в области I идентично течению далеко перед решеткой. В области И поток расширяется, проходя через систему волн расширения, образованных на переходном участке спинки профиля, а в области П1 он замедляется, проходя через систему волн сжатия, образованных на переходном участке корытца профиля. В области IV устанавливается заданное сверхзвуковое течение с распределением скоростей по закону свободного вихря. Таким образом, задача заключается в том, чтобы надле- [c.184]

Сильно изогнутые сопловые лопатки паровых турбин низкого давления часто имеют угол скольжения в области периферийного сечения около 45°. Хотя и в этом случае для оценки влияния торцевой стенки можно использовать принцип зеркального отображения, все же требуется более сложная методика расчета, чем теория тонкого профиля. В работе [9.56] численный метод Мартенсена распространен на случай пространственного течения через сопловую решетку со скольжением лопаток. При этом попеременно используются допущения о постоянной и переменной по высоте лопатки скорости вихревого течения на ее поверхности. После проверки теоретических расчетов экспериментальными данными для угла скольжения 40 % были проведены расчеты влияния скольжения лопатки для модели лопатки с переменной по высоте нагрузкой. Результаты расчетов показали значительное влияние скольжения на распределение давлений при углах скольжения выше 35°. С увеличением углов скольжения узкое сечение межлопаточного канала решетки смещается в сторону входного фронта, в результате чего значительно возрастает нагрузка на передние части лопаток. [c.283]

С помощью указанных представлений методы расчета плоского потока (соответствующие с = 0) обобщаются на случай течения в слое переменной толщины несжимаемой жидкости, а также и газа (при дозвуковых скоростях), если использовать метод последовательных приближений типа Рейли — Янцена. Расчеты существенно усложняются из-за более сложного вида основных элементарных течений и необходимости вычислять интегралы по площади, поэтому известные работы ограничены общими обсуждениями применения метода особенностей в потоке несжимаемой жидкости (С. В. Валландер, 1958 А. М. Гохман и Е. В. Н. Pao, 1965) и решениями (вихревым методом) прямой и обратной задач в простейших случаях h X (Л. А. Симонов, 1950, 1957) ж h = х (Н. Г. Белехова, 1958 К. А. Киселев, 1958 Б. С. Раухман, 1965), а также построением элементарных течений от решетки источников в слое h = х " (Ю. А. Гладышев, 1964) и решетки диполей в слое h ехр ix (В. А. Юрисов, 1964). Для расчета течений газа в пределах межлопаточных каналов развиты и практически применяются более простые численные и приближенные методы из них самый простой основан на осреднении потока поперек канала (по у) и сведении задачи к одномерной (Г. Ю. Степанов, 1962 [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...