Лопатки диффузорные

Отрицательная реактивность у корня лопатки нежелательна, так как она сопровождается неблагоприятным диффузорным течением в соответствующем сечении рабочей решетки повышенная реактивность у периферии связана с увеличением утечек рабочего тела через радиальный зазор. Для проверки величины реактивности на внутреннем и наружном радиусах ступени с короткими лопатками можно воспользоваться упрощенными выражениями, полученными на базе уравнения (4.45) [c.125]

Профиль лопасти выбирают так, чтобы угол между касательными на острие лопатки был меньше 2тс/Го. В противном случае между лопатками образуется расширяющийся диффузорный канал, могущий вызвать увеличение потерь. [c.289]

Рудольф Бирман, один из наиболее продуктивных изобретателей и исследователей радиальных турбин, предложил метод профилирования межлопаточных каналов РК, отличающийся отсутствием диффузорного эффекта, присущего многим конструкциям РК Для обеспечения конфузорности каналов — значительного ускорения газа в относительном движении, необходимо интенсивно уменьшать проходное сечение канала по ходу газа. Это достигается устройством рабочих лопаток в виде полнотелых профилей оболочковой конструкции, что предотвратит отрыв потока от ведущей стороны лопатки, значительно уменьшит чувствительность ступени к углам атаки при входе в решетку РК, улучшит экономичность ступени в широком диапазоне uJ . Уменьшатся потери па трение, возрастет число Re. Одновременно конструкция обладает улучшенными показателями прочности и вибрационной устойчивости. [c.64]

Такое решение не только исключит диффузорные по тери, но и позволит даже при сверхзвуковой скорости в выходном сечении й получить на рабочих лопатках дозвуковую скорость набегающего потока. [c.139]

Эти расчеты показали, что значительное отклонение жидкости в радиальном направлении имеет место лишь в пограничном слое на диффузорном участке поверхности лопатки (на выпуклой поверхности после точки минимума давлений). В пограничном слое на конфузорном участке выпуклой поверхности и на вогнутой поверхности рабочих лопаток, а также в сопловой решетке радиальные составляющие скорости весьма малы. В рассчитанной ступени значения угла фу о здесь не превышают 4°. Расчеты подтвердили результаты выполненного в начале параграфа анализа — при р < 90° угол ф < О (радиальные составляющие скорости направлены к корню лопаток) и при р >90° угол ф>0-Незначительное отклонение в радиальном направлении жидкости, движущейся в пограничном слое в сопловом аппарате, на входном участке выпуклой поверхности и на вогнутой поверхности рабочих лопаток объясняется значительным отрицательным градиентом давления в продольном направлении. [c.230]

Шаг решетки. Шаг решетки t влияет на величину профильных потерь. Это влияние видно на эпюре давления, которая определяет протяженность диффузорных участков канала между лопатками. По мере увеличения шага точка минимума давления смещается к входной кромке и увеличивается абсолютная величина разряжения. [c.52]

Таким образом, течение воздуха через решетку лопаток РК и НА можно рассматривать как течение через систему вращающихся и неподвижных диффузорных каналов с уменьшением относительной скорости в рабочих лопатках и абсолютной в направляющем аппарате. [c.32]

В решетках околозвуковых и сверхзвуковых компрессорных ступеней обычно применяют лопатки с несколько скругленной передней кромкой. Скругление передних кромок приводит к образованию перед решеткой на всех режимах системы головных ударных волн переменной интенсивности (см. рис. 3.8). В этом случае воздух перед решеткой проходит ряд головных ударных волн нарастающей интенсивности и волны расширения (изображены пунктиром) между ударными волнами. В последней ударной волне происходит переход сверхзвукового потока в дозвуковой в скачке, близком к прямому. Дальше происходит торможение дозвукового потока в диффузорном канале. [c.73]

На коэффициент профильных потерь суш,ественное влияние оказывает густота решетки. С уменьшением густоты решетки уменьшаются поверхность трения газа о лопатки и потери на трение в решетке. Однако при этом давление на вогнутой поверхности профиля (корытце) увеличивается, а на выпуклой (спинке) падает. Это вызывает увеличение скорости у спинки профиля и местной диффузорности течения на выходном участке спинки профиля, что может привести к отрыву пограничного слоя, а следовательно, и росту потерь. [c.161]

Следующим важным этапом является выбор годографа скорости для проектируемой решетки. При выборе формы годографа следует иметь в виду, что в действительности решетка будет обтекаться жидкостью, обладающей вязкостью. Хорошие результаты показывают решетки, в которых скорость постоянна на большей части выпуклой и вогнутой сторонах лопаток. Это позволяет избежать лишних диффузорных участков, где возможен отрыв потока. Кроме того, в дозвуковых решетках не следует допускать возникновения сверхзвуковых скоростей на выпуклой стороне лопатки, что также снижает потери. На рис. 4.17 показан годограф скорости фиктивного течения для заданных = 0,65, Р1 = [c.90]

В активных ступенях с малыми высотами лопаток (/] < 15—20 мм) часто используют меридиональное профилирование соплового аппарата, а лопатки рабочего колеса выполняют с диффузорно-конфузорными межлопаточными каналами [(лопатки группы Ак (см. табл. 3.9)]. Такое профилирование повышает КПД ступеней на 2—3 %. [c.255]

Рекомендуется выполнять вогнутую часть лопатки со стороны рабочего колеса под углом аз , а толщину лопатки отсчитывать со стороны диффу-зорного канала. Входной участок диффузорных [c.427]

По своему характеру процесс, совершающийся в осевых компрессорах, принципиально отличен от процесса турбины. В каналах, образованных криволинейными лопатками, в основном осуществляется диффузорное течение. Течение газа по каналам сопровождается постепенным сжатием и повышением температуры. [c.353]

В каналах, образованных направляющими лопатками, вследствие диффузорного эффекта часть кинетической энергии превращается в энергию давления. Из последней ступени компрессора газ через спрямляющий аппарат 6 поступает в кольцевой диффузор [c.208]

Результаты измерения полного давления по шагу решетки на разных радиусах также указывают на увеличение потерь (более размытые следы) вблизи стенок (особенно вблизи периферийной) по сравнению со средним радиусом (см. рис. 5), что наглядно подтверждается распределение.м отношений / ср по шагу и высоте канала (см. рис. 6). Действительно, область наибольших потерь располагается в верхней части лопатки вблизи спинки. Наибольшие значения / ср в этой области соответствуют наибольшей густоте решетки—( >Д)ср=1,46 и (6/ )пер—1,25. С уменьшением густоты решетки, во-первых, резко возрастают потери в верхней части лопатки не только у спинки, но и у корытца. Во-вторых, зоны наибольших потерь по занимаемой площади также возрастают. В результате при изменении (6/0 ср вначале слабо, а затем резко возрастает и средняя величина коэффициента потерь ср и при уменьшении густоты решетки вдвое доходит от 0,064 до 0,142. В отличие от диффузорных каналов в каналах ВНА характерной зоны увеличенных потерь вблизи втулки не наблюдается. Сравнительно малые потерн давления в ВНА № 2 обусловливают достаточно эффективную работу аппарата в целом. [c.120]

Пространство между лопатками образует межлопаточный канал, который может быть суживающимся (конфузорным), расширяющимся (диффузорным) или с постоянным сечением. Ширина решетки в меридиональном сечении 6, а высота лопаток Л, причем высота на входе кх может отличаться от высоты на выходе к2. Линию, проходящую по середине высоты лопаток меридионального сечения решетки, называют средней линией тока I, причем у осевых решеток средняя линия тока располагается на диаметре а радиальных решеток меняется от на входе до В2 на выходе. [c.144]

В специальных случаях применяются ступени с отрицательной степенью реактивности. В рабочих лопатках ступени с р < О возникает диффузорное течение, т.е. в каналах рабочих лопаток давление увеличивается к выходу Р2 > Р - При этом диффузорное течение сопровождается повышенными потерями энергии в каналах рабочих лопаток. Процесс в h, 5-диаграмме для ступени с р < О представлен на рис. 2.11,6, а для ступени с р = О — на рис. 2.11,а. [c.51]

Потери трения связаны с течением в пограничных слоях на вогнутой поверхности и спинке лопатки вдали от ее концов, т.е. эти потери определяются трением на профиле лопатки, а также потерями энергии в случае отрыва потока от этих поверхностей. Чем больше толщина пограничного слоя, тем больше потери трения. Формирование пограничного слоя связано с распределением давлений и скоростей по обводам профиля лопатки. На рис. 2.29 представлены характерные кривые распределения давлений по обводам профиля сопловой и рабочей (активной) решеток при различных углах входа потока. Как для сопловой, так и для рабочей решетки на вогнутой стороне профиля среднее давление существенно выше среднего давления на спинке профиля, Если проинтегрировать силы давления на поверхности лопатки в проекции на окружное направление, то для рабочей лопатки получим окружное усилие действующее на рабочую лопатку. По кривым распределения давлений можно выделить конфузорные и диффузорные зоны течения на поверхностях профиля. Если давление уменьшается по потоку (скорость растет), то говорят о конфузор- [c.69]

Решетки центробежных насосов, как правило, диффузорные, поэтому утолщение пограничного слоя и его отрыв наблюдаются в них часто. При обычных для центробежных насосов положительных углах атаки, как показано на рис. 2.63, происходит отрыв струи к концу лопатки с тыльной ее стороны. В этом месте кинематическая энергия частиц пограничного слоя будет недостаточной для преодоления перепада давлений. [c.104]

Для плавного очертания проточной части лопаточных машин часто приходится использовать рабочие лопатки с диффузорным меридиональным сечением (рис. 2.68). Введение диффузорности приводит к дополнительным потерям. Продувка неподвижных лопаток показала, что вторичные потери зависят от угла расширения меридионального сечения %. [c.107]

На рис. 8-19 показаны результаты дренирования выходной кромки. Как видно, давление вдоль кромки резко меняется- Со стороны вогнутой поверхности поток конфузорный, а со стороны спинки — диффузорный. Следовательно, точки отрыва смещены к спинке лопатки. [c.488]

Турбина 1 (см рис. 100). Турбина закрытого типа с боковым каналом. Меридиональное сечение как колеса, так и канала круглое. Лопатки плоские радиальные. Подвод турбины тангенциальный конфузорный. Отвод полуосевой диффузорный. Характеристика турбины изображена на рис. 109. Испытания показали, что при торцовом зазоре бт = 0,17 мм на сторону турбина имеет в оптимальном режиме Q/Fi =l,5 Н= А Т1 = 54,0 % /2,4 8,1. Торцовый зазор определяли путем измерения микрометром толщины маленьких кусочков свинца, раздавленных в зазоре. [c.184]

Турбина 3. Турбина имеет периферийный канал. Меридиональное сечение проточной полости круглое. Лопатки плоские, наклонены к меридиональной плоскости под углом 30° (см. рис. 41). Подвод турбины конфузорный тангенциальный, отвод диффузорный полуосевой. В подразд. 19 показано, что насосы такого типа имеют наименьший коэффициент быстроходности и наибольший коэффициент напора, поэтому можно было ожидать, что и турбина также будет иметь малый коэффициент быстроходности я и большой коэффициент напора Я. Испытания показали, что в оптимальном режиме Р/7 г/ = 4,5 Я = 21,7 т) = 13%. Для коэффициента расхода 4,5 коэффициент напора [c.186]

Еще одним из интересных примеров использования метода характеристик является расчет радиальной диффузорной решетки для высокоэффективного центробежного компрессора. В работе [6.38] показано, что для обеспечения равномерного кругового вращения потока на входе направляющие лопатки должны иметь острые входные кромки. При этом на входе в узком сечении возникает интенсивный прямой скачок уплотнения. [c.183]

Рис. 49. Схемы компрессоров А) одноступенчатый центробежный компрессор (а — входной патрубок, Ь — рабочее колесо с крыльчаткой, с — диффузорный выходной аппарат, с1 — выходные патрубки) В) осевой компрессор (дх — входной и сх — выходной направляющие аппараты, Ьх — рабочее колесо, — ось вращения рабочего колеса). Внизу изображена решетка, образующаяся в результате развертки на плоскость поверхности круглого цилиндра с о ью 5 , пересекающего лопатки компрессора. Если радиус этого цилиндра велик по сравнению с размерами сечения лопаток, то в ряде случаев можно пренебрегать радиальным движением газа и с хорошим приближением рассматривать движение газа по цилиндрической поверхности как плоскопараллельное движение через решетки, На рисунке указаны направления абсолютных, относительных и переносных скоростей в соответствуюших сечениях.

Процесс течения рабочего тела в диаграмме s—L В турбомашинах применяют как конфузорные, так и диффузорные каналы, первые — для увеличения кинетической энергии потока за счет потенциальной, вторые — для обратного преобразования энергии. Лопатки турбин обычно образуют конфузорные каналы, а межло-паточные каналы компрессоров (за исключением входного направляющего аппарата) — диффузорные [c.89]

Конфузорные и диффузорные каналы в турбомашинах образуются с помощью лопаток, расположенных по окружности. Геометрия канала определяется ( юрмой профиля лопаток и их расположением. Профилем называется поперечное сечение рабочей части лопатки. При изучении течения пара или газа через межлопа-точные каналы оперируют упрощенными моделями, к которым относится, в частности, плоская решетка профилей. Плоской решеткой называется совокупность профилей, получающаяся путем сечения лопаточного венца соосной цилиндрической поверхностью и развертки этой поверхности на плоскость. Кольцевая решетка [c.96]

Принципы формирования каналов РК. Для мощных ДРОС собственно рабочая решетка РК может быть составлена радиальными прямыми (плоскими) центральными лопатками. Соблюдение принципа гладкости и плавности меридиональных обводов для таких решеток обычно приводит к образованию диффузорности межлопаточных каналов при повороте потока из радиального направления в осевое. Избежать диффузорности каналов можно применением изогнутых профилей центральных лопаток, исключительно сложных в изготовлении в области сочленения с промежуточным телом, например, парусовидных РК ДРОС 140], или применением специальных методов профилирования внутреннего меридионального обвода наряду с изменением по радиусу толщины центральной лопатки [c.64]

В работе [18] проведено специальное исследование влияния характера изменения площади поперечного сечения РК в области решетки радиальных лопаток. Изменяемый профиль решетки включал радиальный и часть осевого участка колеса, а закрученная неизменная выходная решетка была выполнена приставной. В четырех моделях площадь сечения F изменялась приблизительно по линейному закону, уменьшаясь, оставаясь неизменной или возрастая от входа к выходу. Наивысший к. п. д. ступени получен с РК, имеющими F onst и слабую диффузорность. Наибольшее соответствие расчетных и опытных данных также получено с этими вариантами РК. Сделан вывод, что максимальная экономичность может быть получена при градиенте изменения площади поперечного сечения по радиусу 0—0,04 м м. Оптимальное отношение к рк.1 1 Д ЛЯ данной серии колес определено в интервале 0,07— 0,088. Отметим, что по данным других авторов [40] это отношение составляет значение 0,1. В результате можно заключить, что наличие диффузорных участков в рабочих каналах не оказывает существенного влияния на уровень экономичности, если диффузор-ность не слишком велика. Это дает возможность создания высокоэкономичных лопаточных решеток РК с прямыми лопатками при увеличенной протяженности чисто радиальной части и уменьшенном радиусе внутреннего меридионального обвода. [c.167]

При малой (или отрицательной) степени реактивности в корневом сечении турбинной лопатки из расчета может получиться, что < Рг т. е. канал окажется диффузорным. Во избежание этого можно принять небольшой (до 7° приблизительно) положительный угол атаки или спрофилировать лопатку так, чтобы только входная часть канала в корнево.м сечении была расширяющейся. Ширина в каждом сечении выбирается по соображениям прочности и конструкции проточной части она может быть [c.19]

Иначе говоря, каналы между соседними лопатками должны быть диффузорными. Очевидно, что чем больше степень диффу-зорности канала, тем больше степень повышения давления в рабочих лопатках. [c.31]

Коэффициент относительной диффузорности D, определяемый формулой (4.18), является критерием аэродинамической нагруженности лопаточного венца рабочего колеса осевой компрессорной ступени. Аналогичное выражение можст быть записано для направляющего аппарата. Однако обычно при уменьшении Са предельная аэродинамическая нагруженность достигается прежде в рабочем колесе, чем в направляющем аппарате. Формула (4.18) удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными по границе срыва для дозвуковых ступеней с относительно короткими лопатками. [c.139]

Турбина компрессора — двухступенчатая, охлаждаемая, с рабочими лопатками без бандажных полок. Свободная турбина — также двухступенчатая, неохлаждаемая, рабочие лопатки имеют бандажные полки. Проточные части турбин сопряжены между собой диффузорным переходным каналом с увеличивающимся диаметром. Канал заканчивается сопловым аппаратом первой ступени свободной турбины. Выходное устройство двигателя — нерегулируемое, имеет затурбинный обтекатель с четырьмя стойками. Корпуса компрессора и турбины выполнены непробиваемыми, что обеспечивает удержание рабочих лопаток в случае их обрыва, [c.132]

У вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед, обычно колеса изготовляются постоянной ширины Ьх Ьг—Ь), а у насосов, имеющих, как правило, лопатки, загнутые назад, колеса выполняются полуконическими ( 1>Й2). При полуконических колесах могут быть обеспечены меньшая потеря давления на поворот и лучший диффузорный эффект в межлопаточных каналах, т. е. более высокий к. п. д. Технология изготовления полуконических колес, однако, более сложна. [c.33]

В статье А. П. Комарова изложены материалы широкого экспериментального исследования аэродинамических характеристик плоских решеток осевого компрессора при малых числах М набегающего потока. Полученные результаты обобщены на основе теоретических структурных формул для режимов обтекания, соответствующих максимуму качества решетки. В работе дополнительно изучены двухмерные конфузорные рещетки и пространственное течение в плоских диффузорных решетках с лопатками различного удлинения. Установленные закономерности позволяют выбрать диффузорные и конфузорные решетки с заданным отклонением потока и рассчитать их аэродинамические характеристики. [c.3]

Дальнейшие систематические исследования рабочего процесса в центробежной ступени подготовили следующий шаг по усовершенствованию аэродинамических схем центробежных вентиляторов.Было установлено, что при увеличении диффузорности кольцевого канала, в котором осуществляется подвод воздуха к лопаткам колеса, т. е. при увеличении ширины колеса, в случае загнутых назад лопаток улучшаются условия обтекания круговой решетки. Местоположение точки отрыва пограничного слоя от переднего диска колеса смещается при этом вниз по потоку за счет естественного подсоса через соплообразную кольцевую щель между рабочим колесом и входным патрубком. На основе этих и других исследований в пятидесятых и шестидесятых годах в нашей стране и за рубежом были разработаны новые схемы центробежных вентиляторов с сильна загнутыми назад листовыми и профильными лопатками с высокими кпд, достигающими 85—89%. [c.850]

Кроме относительной высоты на концевые потери в решетках оказывают влияние другие параметры угол поворота ДР = 180—(Р1СК Ргэ) который спроектирована решетка относительный шаг 7 форма профиля угол вектора скорости на входе в решетку числа М и Ке. Концевые потери меняются под влиянием указанных факторов за счет изменений перепада давлений в направлении от вогнутой поверхности к спинке лопатки, толщины пограничного слоя на торцевых поверхностях и на спинке профиля, в особенности в диффузорной области на выходе из решетки. Например, при увеличении угла поворота потока в решетке растет перепад давления между вогнутой поверхностью и спинкой и соответственно растут концевые потери. При больших дозвуковых скоростях в решетках с суживающимися каналами при увеличении числа М утончаются пограничные слои и соответственно уменьшаются концевые потери энергии. Аналогично при увеличении числа Ке (в области низких Ке) концевые потери уменьшаются. [c.72]

Неодинаковая толщина пограничного слоя у вогнутой и выпуклой поверхностей лопатки также приводит к отклонению потока. Поток будет отклоняться в сторону поверхности с меньшей толщиной пограничного слоя. Например, поток на выходе из диффузорной решетки отклоняется в сторону вогнутой поверхности лопатки вследствие увеличения толщины пограничного слоя, его набухания и отрыва на спинке лопатки (см. рис. 2.43). В густых решетках это явление может оказывать большее влияние, чем недокрутка потока вследствие ограниченной густоты. Отрывные зоны приводят к увеличению относительной скорости и, в свою очередь, к отклонению Са от расчетного значения. [c.77]

Угол атаки выбирается в зависимости от профиля лопатки. Для дозвуковых скоростей небольшие отрицательные углы атаки г = = —2. .. —6° (г —0,1р1л) соответствуют минимальным профильным потерям. Чем больше положительный угол атаки, тем значительнее падает давление на спинке лопатки и суммарное окружное усилие увеличивается. Однако обтекание при больших положительных углах атаки при дозвуковых скоростях приводит к большим потерям, так как увеличиваются области диффузорного течения. 242 [c.242]

Отношение осевых скоростей может оказаться ложным указателем конфузорных или диффузорных явлений в пограничных слоях на лопатках вследствие местных эффектов вторичных течений и угловых срывов потока. Отношение осевых скоростей — это такой параметр, который учитывает указанные эффекты в среднем от лопатки к лопатке в межпрофильном (межлопа-точном) канале. Однако, как показано на рис. 3.3 работы [3.8], хотя на поверхности давления пограничный слой в сущности двумерный, на той же лопатке может быть угловой срыв со стороны поверхности разрежения, который вызывает сильное сужение и трехмерность течения в пограничном слое на спинке лопатки. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...