Влияние удлинения лопаток

Влияние удлинения лопаток на работу решетки [c.70]

Во многих случаях бывает неудобно отсасывать пограничный слой с торцевых стенок, а при испытаниях турбинных решеток в этом нет необходимости вообще. Кроме того, вопрос о влиянии удлинения лопаток на характеристики решеток сам по себе представляет практическую важность при проектировании турбомашин. [c.71]

Влияние удлинения лопаток на работу турбинных решеток зависит от угла поворота потока, а также от того, сколь велики возникающие области потока с положительным градиентом давления. Это прямо связано со степенью реактивности ступени. В активных рабочих колесах с малой степенью реактивности вторичные течения более интенсивны, чем в сопловых аппаратах турбины, поэтому такие решетки следует продувать при больших удлинениях лопаток во избежание эффектов большого сужения потока. При продувках сопловых аппаратов допустимо такое малое удлинение лопаток, как 7=1, хотя это заключение нельзя считать окончательным. Однако в качестве общего, достаточно осторожного и благоразумного правила, следует рекомендовать 1 4. [c.72]

Методики определения искомых величин, принятые в энергомашиностроении [142, 174], опираются на известное решение классической задачи Ляме о полом цилиндре, нагруженном равномерным давлением по внутренней и внешней поверхностям. В этом случае напряженное состояние диска предполагается плоским, осевые деформации и напряжения — малыми или пренебрежимо малыми, остальные компоненты тензора напряжений — равномерно распределенными по толщине диска, и предположения справедливы для дисков с небольшими осевыми размерами ступицы, когда радиальные деформации превалируют над изгибными. Однако применение удлиненных лопаток последних ступеней потребовало создания дисков со значительными осевыми размерами ступицы. Для таких дисков характерны большие изгибные деформации центральной втулки и существенная неравномерность радиальных и тангенциальных напряжений в осевом направлении. В этом случае результаты, полученные по формулам плоской задачи, не отражают действительно возникающего НДС в диске. К тому же использование формул Ляме для определения напряжений на поверхности соприкосновения диска с валом возможно лишь при одинаковой длине сопрягаемых цилиндров и дает удовлетворительный результат в средней части зоны контакта, на достаточном удалении от торцов диска, где можно пренебречь влиянием краевого эффекта [119]. [c.208]

В настоящем разделе рассмотрено влияние геометрических параметров и удлинения лопаток плоской компрессорной решетки на ее суммарный коэффициент потерь и суммарную величину отставания в ней. (Под суммарными величинами в данном случае подразумеваются интегральные величины по высоте решетки конечного удлинения Ъ). [c.91]

Испытания показывают, что для данной конфигурации решетки с непроницаемыми боковыми стенками при неизменных углах натекания и характеристиках пограничного слоя на входе влияние вторичных течений на работу решетки не зависит от относительного удлинения лопаток. Трехмерность течения проявляется прежде всего как отрыв потока в углах межлопаточного канала, который начинается в области положительного градиента давления у концевой стенки. Именно угловой отрыв потока вызывает значительное загромождение канала и, как следствие этого, повышение осевой скорости в средних по высоте лопаток сечениях канала (рис. 2.5). [c.48]

Компрессорные решетки значительно больше подвержены влиянию отрыва пограничного слоя на боковых стенках. Уже в ранних продувках решеток было отмечено, что удлинение лопаток г = 4 и даже более оказалось недостаточным для исключения значительного влияния трехмерности течения на угол отклонения потока в решетке. Отсюда следует вывод, что при продувках компрессорных решеток необходимы проницаемые боковые стенки, с помощью которых можно управлять величиной отношения осевых скоростей — параметром, который необходимо определять при любых испытаниях решеток. Если производится отсос пограничного слоя с боковых стенок, то не требуется больших удлинений лопаток. В этом случае можно проводить испытания решеток при 1=1. [c.59]

Б данной главе будет рассмотрено влияние на работу решетки некоторых факторов (изменения осевой скорости, удлинения лопаток, вторичных течений, пристеночных пограничных слоев, радиальных зазоров), проявляющееся в реальных турбомашинах. Будет исследована также возможность использования модели решетки для обобщения двумерных течений в радиальных и диагональных турбомашинах и применения результатов продувок решеток в методах анализа и расчета полностью трехмерных течений. Наконец, будут обсуждены экспериментальные данные продувок кольцевых и вращающихся решеток, занимающих промежуточное место между прямыми решетками и реальными турбомашинами. [c.65]

Требовалось изменение формулы (11.6) применительно к турбомашинам с большим удлинением лопаток. Следует также отметить, что сушественное влияние на характер снижения КПД в зависимости от увеличения радиального зазора может оказать число Рейнольдса, однако для оценки этого влияния недостаточно имеющихся экспериментальных данных. [c.341]

Заключение. Приведенные расчетные и экспериментальные материалы свидетельствуют о значительном влиянии закрученности на спектр низших частот изгибно-крутильных колебаний лопаток осевых компрессоров. Это влияние проявляется в уменьшении частот изгибных колебаний и в увеличении частот крутильных колебаний по сравнению со значениями, которые дают расчеты, базирующиеся на обычных соотношениях сопротивления материалов. Величины поправок, связанных с учетом закрученности, возрастают с уменьшением толщины профиля, увеличением стрелки изгиба средней линии и с уменьшением удлинения лопатки. Для расчета частот первых трех форм колебаний достаточную точность дают приближенные способы, изложенные в пп, 2 и 3, при этом специальные геометрические характеристики сечений, необходимые для учета влияния закрученности, определяются по формулам (40) и (41). [c.360]

Степень влияния радиального зазора на р оту ступени зависит прежде всего от его относительной величины Ar—Arih, где h — высота лопатки. Кроме того, на эту зависимость оказывают влияние степень реактивности, удлинение лопаток и некоторые другие параметры ступени. В среднем, как показывают исследования, при степени реактивности Qk = 0,5. .. 0,7 увеличение зазора на 1% приводит к снижению КПД примерно на 2% и к падению напора на [c.92]

При этом существенно изменяется и форма межлопаточного канала, его диффузорность. Этому вопросу посвящены работы К. А. Ушакова (1958), А. В. Колесникова (1963) и др. Обычно у вентиляторов выбирают число лопаток таким, чтобы удлинение составляло 0,8—1,2. Влияние удлинения на характеристику исследовано А. Д. Гегиным (1967). [c.843]

Положительный эффект профилирования торцевых стенок проточной части подтвержден исследованиями, выполненными в США [9.66]. В работе [9.67] проведено экспериментальное исследование влияния профилирования торцевых стенок в высо-конагруженной сопловой решетке с удлинением лопаток на выходе 0,513 коэффициент суммарных потерь в решетке с профилированными торцевыми стенками при этом оказался на 17 % меньше, чем в аналогичной решетке с плоскими стенками. [c.291]

Итак, полученные ранее результаты проведенного, в СССР исследования влияния наклона лопаток и профилирования торцевых стенок были подтверждены последними экспериментальными данными, полученными в США. Варьирование наклона лопаток в совокупности с оптимальным профилированием торцевых стенок представляет собой важный шаг на пути достижения главной цели — полностью трехмерного расчета конфигурации проточной части сопловых решеток турбин. Совершенствование профилирования лопаток должно привести к значительному повышению КПД турбин. Более ясное понимание физической картины описанных эффектов будет способствовать также применению широкохордных турбинных лопаток с малым удлинением и повышенной нагрузкой. [c.291]

На рис. 11.12 штриховая линия соответствует эмпирическому правилу, согласно которому каждый процент увеличения относительного радиального зазора приводит к снижению КПД на 2% (что подтверждают и испытания компрессора Элайс ). Анализируя представленные данные, легко заключить, что указанное правило вполне применимо в большинстве случаев, если удлинение лопаток не превышает 2. Однако есть факторы, которые требуют введения более сложной методики для оценки влияния радиального зазора, и одним из наиболее важных из них является изменение удлинения лопаток. Снижение КПД при увеличении радиального зазора в работе [3.74] оказалось неожиданно большим. Тем не менее, это лишь означает, что влияние радиального зазора проявляется намного сильнее, когда удлинение лопаток становится значительно больше 2. В формуле (11.6) снижение КПД пропорционально корню квадратному из удлинения лопаток Л. Данные работы [3,74] указывают на то, что эта зависимость намного сильнее. С учетом результатов дальнейших экспериментальных исследований по- [c.340]

Подводящий участок аппарата может быть упрощен путем замены колена 90 с направляющими лопатками плавным отводом 90° без направляющих лопаток при этом требуемое удлинение подводящего участка (вследствие увеличения радиуса закругления отвода по сравнению с коленом) может быть компенсировано укорочением диффузора. Последнее приводит к увеличению входного сечению диффузора, что, в свою очередь, уменьшает отношение площадей, и с точки зрения равномерной раздачи потока является более благоприятным. При плавном отводе также получается одностороннее отклонение потока. Однако при этом нет дополнительного сЖатия его на выходе из отвода и, кроме того, это отклонение меньше, чем отклонение при колене без направляющих лопаток. Установка одной распределительной решетки = 29 / = 0,25) не обеспечивает полного растекания струи. Практически равномерное растекание струи по всему сечекию рабочей камеры (Л п 1,15) получается при установке двух решеток с коэффициентами сопротивления, сравнительно близкими к расчетным ( р1 =29 / = 0,25 и = 20 , / = 0,29), как это сделано в варианте П-З. Здесь тенденция к отклонению потока вверх компенсируется влиянием зазора между решетками и нижней стенкой диффузора (б/5к "= 0,02), через который происходит более интенсивное перетекание газа из области перед решеткой в область за ней. Уменьшение коэффициентов сопротивления решеток (вариант И-4 и особенно вариант П-5) существенно ухудшает равномерность поля скоростей в рабочей камере аппарата с подводом через плавный отвод (Мк = 1,8). [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...