Донная область течения за выходной

Поскольку вся область течения на выходе из решетки покрыта сеткой волн сжатия и разрежения, исходящих от лопаток, донное давление за выходными кромками все время остается постоянным и не зависит от дросселирования потока за решеткой, т. е. от изменения режима течения. [c.186]

Моделирование течения в донной области очень важно, особенно применительно к лопаткам турбин. При дозвуковых течениях донные потери прямо зависят от толщины выходных кромок. В случае сверхзвуковых течений поток во всей выходной плоскости определяется донным давлением. Это дало основание заключить, что методы расчета, в которых пренебрегается эффектами, вызванными донным давлением, не позволяют точно рассчитать характеристики потока или потери полного давления [8.25]. [c.229]

В обзорах [8.29, 8.30] приведена полезная информация о физических процессах течений в донной области. Показано, что критическая толщина выходной кромки имеет величину порядка толщины потери импульса в этом месте. С увеличением толшины кромки больше критической статическое давление в области выходной кромки падает. [c.229]

В работе [8,36] течение в решетке моделировалось с помощью косого скачка, соответствующего скачку от соседней лопатки. Измерения давлений показали, что число Маха потока в донной области М достигало значения 2,25, статическое давление постоянно на всей выходной кромке, имеющей круговую форму, и зона изобарического смешения занимает область вниз [c.231]

Положение дел с моделированием вязкого течения в настоящее время совершенно неудовлетворительное. Недостаточно информации относительно зон отрыва ламинарного пограничного слоя, процесса перехода ламинарного пограничного слоя, отрыва турбулентного пограничного слоя и течения в донной области непосредственно за выходной кромкой лопатки. До сих пор не решены проблемы теплопередачи к корытцу лопатки. Пространственные вязкие эффекты и радиальные перетекания в проточной части турбомашин пока почти не поддаются расчету. [c.350]

Ниже в качестве осесимметричного тела рассматривается острый круговой конус конечной длины которая принимается в качестве характерного линейного размера (фиг 1). Выходная граница расчетной области попадает на острую кромку донного среза, так что течение в ближнем следе за конусом не исследуется. Такой подход к задаче соответствует рассмотрению обтекания полубесконечного конуса. Кроме того, в силу симметрии картины обтекания расчеты выполнены на неравномерной сетке размером 65 X 61 X 21 (в продольном, нормальном и окружном направлениях) для одной половины поля течения с граничными условиями симметрии на вертикальной плоскости. Численное решение трех.мерных уравнений Рейнольдса реализовано на персональных ЭВМ. [c.126]

Схематично это объяснение дано на рис. 3.88. Диаграмма в левой части рис. 3.88 соответствует автомодельному течению при длине сверхзвуковой части, больше предельной, 4 > эквивалентному углу коничности 83 т. е. области (А) на зависимости р 2 = /( экв) Соответственно диаграмма в правой части рис. 3.88 соответствует автомодельному режиму течения при короткой длине сверхзвуковой части 4 < 4" ( экв >. т. е. области (Б). Визуализация течения на внутренней стенке обечайки и на пластине, установленной в вертикальной плоскости за срезом звукового насадка, показала, что на стенке обечайки можно вьщелить три зоны течения. В зоне I (ближе к срезу звукового насадка или к донной области) масляная пленка сохранилась практически полностью. Сопоставление размеров этой зоны с эпюрой давления на стенке обечайки, которое в этой зоне постоянно, показывает, что течение в этой зоне очень слабое и не действует на саже-масляную пленку. В зоне II наблюдается некоторое изменение вида масляной пленки (продольные наплывы масла) что свидетельствует о наличии слабого возвратного течения в донную область. В зоне III масляная пленка целиком вымыта потоком вплоть до выходного сечения сопла, кроме узкой поперечной полосы весьма небольшой ширины, центр которой характеризуется на схеме рис. 3.88 точкой П (ширина этой полосы в опытах работы [6] была 1 мм). Течение в зоне III сопровождается резким повышением давления на стенке до некоторого максимального значения р . Это свидетельствует о наличии сильного течения от точки П (которая характеризуется как точка присоединения потока) вправо к выходному сечению сопла. [c.164]

Происходящие процессы весьма сложны, поэтому и теоретическое их описание также будет не простым. В настоящее время для такого описания наиболее полезны корреляции между коэффициентами донного давления и отношением суммарной толщины пограничного слоя к толщине выходной кромки. Данных по этому вопросу недостаточно. В работе [8.35] приводится решение уравнений для вихревой дорожки, из которого можно определить относительную скорость при отрыве в зависимостп от отношения толщины вытеснения при отрыве к высоте донной области. Этот метод был распространен на турбинные лопатки путем учета эффектов, связанных с углами выхода потока, и объединен с расчетом потенциального течения. Расчеты этим методом показывают, что донное сопротивление максимально в случае очень тонких пограничных слоев и быстро уменьшается по мере увеличения толщины вытеснения до толщины выходной кромки и выше. [c.230]

Эффекты периодичности течения не подавляются с появле кием системы ударных волн в донной области. При дозвуковом течении (рис. 8.2, а) вихри формируются непосредственно за выходной кромкой, а при трансзвуковом течении происходит расширение потока (рис. 8.2, б) до величины донного давления, соответствующей местному числу Маха 1,7. Вихри формируются, по-видимому, между пограничными слоями, Лямбдаобразный скачок уплотнения взаимодействует с пограничным слоем ниже по потоку на расстоянии, примерно равном толщине выходной кромки, и весь поток колеблется с частотой схода вихрей. [c.231]

Для турбинных лопаток, имеющих толстые выходные кромки и сверхзвуковые скорости на выходе, требуется совершенствование моделирования течения. Таким путем, вероятно, можно объяснить рассогласование имеющихся экспериментальных данных. Ясно, что при этом нельзя считать поток стационарным, предположения об изобаричности смешения следует избегать, а одним из важнейших параметров следует считать формпараметр пограничного слоя при отрыве [8.42, 8.43]. Необходимы надежные экспериментальные данные наряду с развитием теории вязкого течения. Особенно важны для понимания механизмов течений в донной области экспериментальные исследования решеток при больших скоростях потока. При этом необходимо применение новейших средств визуализации течения совместно с нахождением численных соотношений [8.18]. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...