Закромочные следы

СТРУКТУРА ЗАКРОМОЧНЫХ СЛЕДОВ И СКОЛЬЖЕНИЕ КАПЕЛЬ ЗА РЕШЕТКОЙ [c.108]

Выравнивание закромочных следов за решеткой [c.376]

ВЫРАВНИВАНИЕ ЗАКРОМОЧНЫХ СЛЕДОВ ЗА РЕШЕТКОЙ 377 [c.377]

Рис. 12-]. Схема закромочного следа.

Учитывая, что для одной и той же решетки величины р2, и т 2=1 )пр 2 в бесконечности, вычисленные по формулам (52.8)—(52.10) на конечном расстоянии от кромок, не должны зависеть от этого расстояния, и предполагая справедливым закон выравнивания скорости (52.15), по полученным формулам (строго говоря, в пределах тол ,ко основной зоны закромочного следа, а практически во всем потоке) молено вычислить изменение оценочных коэффициентов 9к к=1— пр к- а также средних величин давления и углов потока в функции расстояния от кромок. [c.383]

Измерение угла выхода потока производится обычными аэродинамическими средствами один специфической прием определения угла выхода как угла распространения закромочного следа лопаток описан в следующем разделе. [c.483]

Рис. 167. Измерение угла выхода потока как угла распространения закромочного следа.

За решеткой поток ограничивался одной (поворотной) стенкой 3, в которой устанавливался координатник 4 зонда. На установке У-3 были проведены исследования в закромочном следе и, в частности, обоснованы возможности измерения угла выхода потока как угла его распространения и применения гребенчатого зонда типа 165. [c.498]

Важную роль в работе осевого компрессора имеют осевые зазоры Asj и As2 между рабочими и направляющими лопатками. Большая неоднородность поля скоростей в закромочном следе (коэффициент неоднородности поля скоростей s = АСа/Са доходит до 30. .. 40 %) существенно ухудшает обтекание профилей последующей решетки (особенно на больших углах атаки). При малых осевых зазорах, когда неоднородность потока велика, обтекание профилей при переменных углах атаки вызывает дополнительные потери. Изменение КПД ступени при увеличении осевого зазора обусловливается благоприятным влиянием выравнивания потока, отрицательным действием сил трения на граничных поверхностях в зазоре и изменением утечек. В зависи- [c.65]

Поле потока находится под воздействием различных факторов. Соседние венцы лопаток совершают вращательное движение один относительно другого, а лопатки служат источником различных возмущений потока, таких, как закромочные следы, ударные волны (скачки уплотнения) и результаты их взаимодействия в потенциальном потоке. В связи с этим все лопатки находятся в условиях нестационарного течения. Более того, сами лопатки могут колебаться, в результате чего физические граничные условия становятся переменными по времени. В результате различных газодинамических воздействий генерируются также акустические возмущения, которые, в свою очередь, влияют на характер течения. [c.15]

Отрыв потока и закромочные следы [c.215]

Пограничный слой может случайно оторваться с любой поверхности лопатки. Отрыв потока может произойти на каком-то (большом или малом) участке поверхности лопатки без последующего присоединения или в начале закромочного следа, распространяющегося от выходной кромки лопатки. [c.215]

Построенные профили скоростей свидетельствуют о том, что скорости в закромочном следе распределяются по закону нормального распределения Гаусса [7.62]. Это подтвердили измерения в сечении за выходным фронтом решетки на расстояниях, превышающих 30 % от ее ширины [7.63]. Вблизи выходной кромки скорости в закромочном следе уже не распределяются по закону Гаусса, и профили скоростей здесь больше соответствуют пограничному слою. [c.217]

Б работе [7.64] было установлено, что влияние вращения и аэродинамической нагрузки лопаток на распределение скоростей и степени турбулентности в потоке проявляется лишь в ограниченной области вблизи закромочного следа. Профиль скоростей в этой области оказался существенно трехмерным. Особенно высоки были радиальные компоненты скорости, а уменьшение скорости по всем направлениям происходило наиболее быстро в зоне вблизи выходной кромки. [c.217]

Наличие флюктуаций скорости в процессе торможения потока в закромочном следе, описанных в работе [7.62], хорошо согласуется с данными других авторов. В работе [7.65] на основании вязкостной модели вихря успешно рассчитано торможение потока в закромочном следе и обнаружена сильная зависимость интенсивности торможения от градиента давления в направлении потока. [c.217]

В работах [7.66, 7.67] получены данные по влиянию изменения турбулентности основного потока на закромочные следы. В последней работе также до некоторой степени успешно использованы дифференциальные методы для расчета турбулентных закромочных следов. [c.217]

Хотя в разработке дифференциальных методов расчета течения в закромочных следах достигнут определенный прогресс, интегральные методы все же намного проще и требуют меньше-затрат машинного времени. Изменение толщины закромочного следа проще всего рассчитать, если использовать полуэмпирический метод, который, к сожалению, дает достоверные результаты лишь при небольших или нулевых градиентах давления [c.217]

Для формпараметра закромочного следа в работе [7.69] получено следующее соотнощение [c.218]

Теперь, определив параметры течения в пограничном слое на выходной кромке, мы можем рассчитать изменение толщины вытеснения в закромочном следе. [c.218]

Это уравнение, связывающее распределение давления с кривизной средней линии закромочного следа и параметрами пограничного слоя (и учитывающее, таким образом, вязкостные эффекты), в принципе может быть решено итерационным способом. Такие комбинированные эффекты были рассмотрены в работе [7.70], где при расчете обтекания одиночного профиля использована модель двойной вихревой пелены , толщины которой соизмеримы с толщиной вытеснения и толщиной потери импульса в пограничном слое. [c.219]

Расчет развития закромочного следа между выходным фронтом решетки и течением на бесконечности за решеткой должен учитывать эффекты смешения. Для этой цели наиболее целесообразно использовать теорию смешения в контрольном объеме закромочного следа, разработанную Стюартом [7.71]. [c.219]

Точное моделирование подробностей течения вблизи выходной кромки можно, по-видимому, осуществить с помощью так называемой трехслойной модели [7.72]. В этой модели предполагается, что эффекты отрыва потока локализуются в узкой области, примыкающей к закромочному следу. Течение на поверхности подразделяется на три слоя невязкий безвихревой верхний слой, невязкий, но вихревой, средний и вязкий вихревой нижний слой. Считается, что область, где потоки как на спинке, так и на корытце профиля соответствуют трехслойной модели, начинается неподалеку от выходной кромки. Расчетную схему можно несколько упростить, если сделать предположение о постоянстве вязкости или турбулентных напряжений за пределами нижнего слоя. Для этого случая в работе [7.73] рассмотрен вопрос о возможности получения точного решения задачи отрывных течений и ее приложения к обтеканию решеток. [c.219]

Рис. 7.3. Профиль с пограничными слоями и закромочный след.

Следовательно, в случае стационарного течения не существует никакого потока завихренности вне заданного замкнутого контура, охватывающего профиль и часть закромочного следа. Такое условие нулевой завихренности потока на выходе из решетки было введено Тэйлором [7.74]. Престон [7.75] показал, что циркуляция Г постоянна в замкнутых контурах, ограничивающих профиль, пограничные слои на нем и линии тока в за-кромочной области при действительных углах потока на выходе из решетки. [c.220]

В результате первого вязкостного приближения становятся известны действительное распределение давления и угол потока на выходе. Следуя методам, описанным в разд. 7.1.2 и 7.3, можно рассчитать параметры пограничного слоя и закромочного следа, соответствующие установленному распределению давления. Однако полученные результаты расчетов нельзя считать окончательными, поскольку пока не учтено влияние смещения рассчитанного пограничного слоя на потенциальный поток. В работе 17.75] показано, что в случае изолированного профиля это влияние можно учесть, если контур профиля увеличить на толщину вытеснения пограничного слоя и выполнить расчеты потенциального течения для полученного таким образом нового профиля. Подобное второе вязкостное приближение позволяет скорректировать распределение давления и получить более точную величину угла потока на выходе из решетки. Хотя такой повторный расчет может оказаться достаточным, для обеспечения необходимой точности можно применить итерационную схему. [c.223]

В настоящее время имеется эффективная методика расчета течения вязкой жидкости в решетках (см., например, [7.83]). Она дополнена методом профилирования толстых выходных кромок турбинных лопаток. Однако, по мнению автора, правильная оценка эффектов донного давления за сильно затупленной выходной кромкой в значительной степени зависит от физической картины течения вблизи закромочного следа, в том числе и от структуры вихревой дорожки Кармана. Соответствующий анализ проблемы донного давления будет дан в гл. 8, где будут рассмотрены срывные и нестационарные течения. [c.224]

Сопоставляя приведенные данные, отметим, что в начальном участке вихревого следа происходит интенсивное дробление пленок и капель в дискретных вихрях, а затем реализуется частичная коагуляция капель. Одновременно осуществляется обмен каплями с ядром потока. Очевидно преимущество скругленных кромок большой толщины, обеспечивающих заметное уменьшение диаметров капель при Дкр>0,15. Влияние толщины и формы кромки на дисперсность в закромочном следе установлено в опытах Ю. И. Абрамова. Для решетки С-9012А было показано, что плоско срезанная кромка формирует капли максимальных размеров, а ступенчатая — минимальных. Однако, несмотря на активный процесс дробления за плоскосрезанной, ступенчатой и скругленной кромками, зрозионно-опасные капли в следе остаются при любой форме и размерах кромок. [c.112]

На основании теоретических и экспериментальных данных было установлено, что средний угол выхода потока р2ср со значительной точностью можно измерять как угол распространения закромочных следов решетки. На фотографиях потока, полученных с поМ щыо оптических приборов, закромочный след виден непосредственно. Он [c.492]

Турбулизующее влияние закромочных следов лопаток направляющих аппаратов при исследовании решеток до некоторой степени соответствует действительным з словиям их работы. [c.495]

Измерения в пограничном слое и закромочных следах обычно осуществляются путем траверсирования потока либо с помощью трубки Пито, либо проволочным термоанемометром. В случае небольших лопаток, обычно применяемых в турбомашинах, экспериментальное исследование пограничного слоя в проточной части решеток сопряжено со значительными трудностями. Очень мало исследователей работало с решетками, у которых хорда профиля лопаток превышает 150 мм, в связи с чем экспериментальные исследования пограничного слоя в решетках и турбомашннах раньше почти не проводились. В настоящее время ситуация несколько улучшилась, однако работы по измерению пограничного слоя на лопатках по-прежнему редки. [c.202]

В любом случае, если лопатка имеет выходную кромку конечной толщины или определенной кривизны, будет происходить отрыв потока в тот момент, когда он достигнет выходной кромки. Поток за выходной кромкой уже представляет собой закромоч-ный след. Существует описание закромочных следов и условий их возникновения. Оно дополняет общую картину обтекания лопатки. [c.216]

В процессе реализации обширной экспериментальной программы Лакшминараяна с коллегами исследовали закромочные следы в рабочих и направляющих решетках компрессора. Распределение скоростей в потоке в осевом, тангенциальном и радиальном направлении измерялось с помощью стационарных и установленных на рабочем колесе проволочных термоанемометров [7.60]. [c.217]

В первом приближении, вполне подходящем для многих компрессорных решеток, работающих на режиме, близком к расчетному, изменением статического давления поперек закромочного следа можно пренебречь. В этом случае закромоч-ный след получается прямолинейным. Однако у многих лопаток нагрузка на выходные кромки значительна, вследствие чего средняя линия закромочного следа имеет определенную кривизну, особенно вблизи выходной кромки. [c.218]

На рис. 7.3, где схематически изобрал<ен пограничный слой на профиле, имеющем скругленную выходную кромку, и закромочный след, линии ВТЬ, Сс и Ой пересекают пучок линий тока лод прямым углом. Если предположить, что нет никакой сум- [c.220]

Другие исследователи пришли к аналогичным выводам. По результатам продувок плоских решеток в аэродинамической трубе [9.7—9.11] установлено, что оптимальная величина /г /5 равна около 0,8. В работе [9.12] показано, что влияние закромочного следа от передней лопатки может в значительной степени затруднить получение высокой скорости на спинке задней лопатки, рассчитанной по теории потенциального течения. В работе [9.13] установлен критерий оптимального смеш,ения, согласно которому закромочный след от передней лопатки растет вместе с пограничным слоем на спинке задней лопатки вблизи выходной кромки. Это означает, что должен быть только один пик торможения скорости в закромочном следе за решеткой. В этой работе рекомендуется также, чтобы оба профиля в решетке с тандемными лопатками имели одинаковую аэродинахми-ческую нагрузку. [c.260]

В последнее время для расчета течения в тандемных решетках [5.75, 9.10], а также при проектировании двигателей был успешно использован известный метод Мартенсена [3.27]. С той же целью в работе [9.18] применена конечно-разностная схема. Расчеты распределения давления конечно-разностными методами могут обеспечить хорошее согласие с экспериментом при условии безотрывного течения. Затем для оценки потерь можно провести расчеты параметров пограничного слоя их следует выполнять с учетом эффектов взаимодействия закромочного следа от передней лопатки с пограничным слоем на поверхности задней. [c.262]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...