Обтекание решеток сверхзвуковым потоком

Остановимся на обтекании решеток сверхзвуковым потоком с дозвуковой осевой составляющей скорости. Если при фиксированном числе М1 уменьшить осевую составляющую скорости набегающего потока, то направление характеристики приблизится к направлению фронта решетки и при Мы = 1 оба направления совпадут между собой. При гиь < а характеристики направлены выше фронта решетки, и в этом случае, так же как и при до- [c.86]

ОБТЕКАНИЕ РЕШЕТОК СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ 28. Общие свойства потока со сверхзвуковыми скоростями [c.221]

ОБТЕКАНИЕ РЕШЕТОК СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ [c.228]

Рис. 10.53. К обтеканию решеток сверхзвуковых профилей сверхзвуковым потоком при положительных углах атаки, а) Ми < 1, б) Ми = 1, в) М] > 1,0

Рис. 10.54. К обтеканию решеток сверхзвуковых профилей при отрицательных углах атаки потоком со сверхзвуковой осевой составляющей скорости. а) М, > 1, 1 1 < V, б) > М д >1, I г 1 > V, в) М ц> 1, I г I > V

Рассмотрим теперь некоторые задачи обтекания аэродинамических решеток сверхзвуковым потоком. Сначала обратим внимание на некоторые особенности. Пусть аэродинамическая решетка из тонких пластин обтекается сверхзвуковым потоком с нулевым углом атаки. Возможны три характерных рел<има обтекания. [c.129]

При анализе сверхзвукового обтекания решеток профилей различают случаи, когда осевая составляющая скорости набегающего потока w a = w sin Pi больше и меньше скорости звука. [c.73]

Характерной особенностью обтекания решеток потоком со сверхзвуковыми скоростями является также наличие режимов течения, при которых происходит так называемое запирание каналов. Это имеет место в двух случаях — когда [c.177]

Стенд IV с оптическим прибором Теплера обеспечен несколькими рабочими частями. Одна рабочая часть предназначена для исследования скачков конденсации и скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке влажного пара, а также для исследования спектров обтекания различных тел. Другие рабочие части были ориентированы соответственно на исследование двухфазного пограничного слоя, спектров обтекания решеток профилей и течения в криволинейных каналах. На рис. 14-5 приводится чертеж плоского сопла, предназначенного для исследования скачков. Боковыми стенками служат два прямоугольных термостойких оптических стекла. Одна из торцовых стенок сопла выполнялась плоской, другая — профили- [c.391]

Обтекание рабочих решеток и потери в них были подробно рассмотрены в разд. 2.12. В данном разделе остановимся на процессах расширения газа в решетках и на особенностях обтекания решеток потоком с околозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями. [c.232]

Возможные режимы обтекания решетки потоком со сверхзвуковой осевой составляющей скорости при наличии сильных возмущений покажем на примере густых решеток из простейших сверхзвуковых профилей — плоских пластин. [c.83]

Кромки лопаток. У сверхзвуковых решеток для уменьшения волновых потерь входные кромки лопаток выполняются острыми. В дозвуковых решетках для обеспечения безотрывного обтекания потоком входные кромки выполняются относительно Толстыми и скругленными. Выходные кромки решеток целесообразно иметь тонкими, так как это уменьшает кромочные потери (влияние конечной толщины лопатки). [c.217]

Обтекание активных решеток потоком околозвуковых скоростей характеризуется наличием сверхзвуковых зон как на спинке в косом срезе, так и на входном участке спинки. Поэтому наряду с М2 —критическим числом М2, при котором возникают звуковые скорости в косом срезе, имеет смысл введение понятия второго критического числа М2, определяющего такой режим обтекания, при котором звуковые скорости возникают на входной кромке. Так же как и Мд, величина М2 зависит от шага и угла установки. Кроме того, второе критическое число М2 решающим образом зависит от угла входа потока. [c.543]

Для того чтобы течение при обтекании компрессорной решетки было полностью сверхзвуковым, число Маха потока на входе в нее должно быть достаточно высоким (обычно не менее 1,5). В периферийных сечениях рабочих решеток вентиляторов некоторых современных двигателей сверхзвуковое течение наблюдается на всей спинке профиля и на большей части корытца. В таком случае для построения оптимального профиля решетки необходимо провести расчетный анализ течения с помощью метода характеристик. [c.183]

Существуют модели течения, особенно при обтекании рабочих решеток периферийных сечений паровых турбин, когда поток как на входе в решетку, так и на выходе из нее сверхзвуковой. Для такого случая в работе [6.44] систематизированы различные модели течения. Различие зависит главным образом от того, происходит ли запирание потока или нет. Методика расчета обтекания решетки, имеющей сверхзвуковую осевую составляющую приведенной скорости потока на выходе, дана в работе [6.45]. Течение на входе в решетку считается безвихревым и изэнтропическим. Поток в этой области (рис. 6.8) имеет одно семейство прямолинейных волн Маха, начинающихся далеко перед решеткой. Параметры потока вдоль этих линий постоянны. [c.185]

Разработанная методика определения парад1етров высокоскоростного потока неравновесно конденсирующегося пара уже на современном этапе может быть использована при расчетах проточных частей влажно-паровых ступеней, работающих в области, примыкающей к пограничной кривой. Основное отличие таких расчетов от традиционных заключается в том, что при расчете адиабатического расширения в ступени учитывается термодинамическая неравновесность процесса. Пространственная и временная неоднородности потока в ступени, вызываемые вращением лопаток и особенностями обтекания решеток, — кромочные следы, шаговая неравномерность, местные зоны сверхзвуковых скоростей, скачки уплотнения и волны разрежения — все это обусловливает, вообще говоря, возможность неодновременной конден- [c.112]

Основной особенностью таких ступеней является форма профилей лопаток рабочего колеса, обеспечивающая возможность обтекания их сверхзвуковым набегающим потоком при достаточно малом уровне потерь. Типичные сечения решеток рабочего колеса дозвуковой и трансзвуковой ступеней показаны на рис. 2.41. Для дозвуковых решеток характерны сравнительно толстые профили с расположением максимальной толщины и гмксимального щогиба дуги средней линии в области первой половины хорды (Хс=0,3. .. 0,4 х/=0,4. .. 0,5), что приводит к значительному сужению межлопаточного канала на его входном участке (до горла). [c.94]

За линией Mi = l образуются замкнутые области сверхзвуковы.х скоростей. Местные сверхзвуковые скорости могут также возникать в области потока, примыкающей к выходной кромке. При Мг 1 линия перехода приближенно совпадает с узким сечением канала aj и сверхзвуковая область на спинке профиля соединяется с областью сверхзвуковых скоростей за выходной кромкой. Наиболее характерной особенностью обтекания решеток потоком околозвуковых скоростей является возрастание градиентов давления в копфузорной и диффузорной областях. [c.308]

Развитие приближенного метода Чаплыгина и, в частности, решение задачи о циркуляционном обтекании профиля сжимаемым потоком обусловили в значительной степени успех теории решеток, находящихся в потоке газа, которую можно рассматривать как обобщение теории обтекания профиля крыла. Именно использование приближенного метода Чаплыгина позволило исследовать дозвуковое обтекание решеток. Б этом направлении во второй половине 40-х годов были выполнены значительные работы (Л. И. Седов, Г. Ю. Степанов, Линь Цзя-цзяо, Дж. Костелло). Укажем, что расчет чисто сверхзвукового течения в решетках производится преимущественно по методу характеристик Прандтля — Вуземана, а теория смешанного до-и сверхзвукового течения до настоящего времени не разработана. [c.322]

Поскольку метод Галёркина подходит в основном лишь для уравнений эллиптического типа, он непригоден для расчета обтекания решеток трансзвуковым или сверхзвуковым потоком, когда условия течения на входе в решетку и на выходе из нее существенно различны. Введение искусственной сжимаемости позволяет решить эту проблему. Такая идея была предложена в работе [6.28], где методом конечных элементов с использованием метода Галёркина получено вполне качественное решение уравнений течения сжимаемого газа в решетках. [c.177]

Расчетно-теоретические и экспериментальные исследования оказывают, что причинами дополнительных потерь кинетической энергии в реальных проточных частях на влажном паре являются 1) неравновесность процесса расширения в решетках ступени 2) появление скачков конденсации при сверхзвуковых скоростях 3) скольжение, коагуляция и дробление капель в сопловой решетке, зазоре и рабочей решетке 4) увеличение трения в пространственных пограничных слоях на поверхности лопаток, особенно значительное при наличии пленок 5) торможение капельным потоком рабочей решетки 6) специфическая конденсационная нестационарность и генерируемая в процессе конденсации турбулентность 7) увеличение утечек через надбандажные, диафраг-менные и концевые уплотнения 8) нарушение расчетного (оптимального) обтекания профилей решеток отклонение параметров в зазорах от расчетных значений 9) увеличение выходных потерь 10) эрозионные повреждения сопловых и рабочих лопаток. [c.153]

Очевидно, что в случае решеток из сильно изогнутых профилей количественная газогидравлическая аналогия должна существенно нарушаться. Автором была произведена попытка применения дайной аналогии для изучения сверхзвукового обтекания решетки. Для наблюдения получающихся скачков решетка была собрана на листе стекла, через который поток воды освешался источником параллельных лучей. Фотографировалось теневое изображение течения на матовом стекле, расположенном над поверхностью воды. Одна из получеН[ ых фотографий приведена на рис. 104. Сравнение этих фотографий с фотографиями течений газа через те же решетки показало ряд существенных отличий, объясняющихся в основном влиянием трения [c.271]

Выше были рассмотрены характеристики дозвуковых компрессорных решеток, полученные при малых скоростях потока. Как показывают многочисленные экспериментальные исследования, при небольших дозвуковых скоростях потока сжимаемость газа не оказывает существенного влияния на характер обтекания решетки. С увеличением числа М потока (до М < 0,6. .. 0,7) потери в решетке растут незначительно, а угол отставания потока 6 практически остается постоянным (рис. 3.1). При дальнейшем увеличении числа М потока на входе в решетку местные скорости в отдельных зонах поверхности профиля достигают скорости звука. Образуются зоны сверхзвуковых скоростей с замыкаю-П1,ими их скачками уплотнения, которые приводят к появлению волновых потерь. При некотором значении числа М набегающего потока у основания скачков уплотнения возникают местные отрывы пограничного слоя от поверхности профиля (рис. 3.2), что вызывает резкое возрастание коэффициента потерь и увели-чепир уг.иа отставания потока в решетке б (см. рис. 3.1). [c.66]

При сверхзвуковых скоростях на ъходе не все режимы, отвечающие годографу скорости, реально достижимы. Опыты показывают, что в некоторьих случаях при >11 >1 на входе в решетку возникают системьи скачков, не связанные с обтеканием профилей п ри пересечении этой системы скачков поток становится дозвуковым. Такие режимы обтекания активных. решеток называют режимами запирания . [c.550]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...