Изменение параметров потока по радиусу

РАСЧЕТ СТУПЕНИ С УЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ПО РАДИУСУ [c.121]

Рис. 2.21. Изменение параметров потока по радиусу в ступени с постоянной реактивностью (рк=0,62 L =25 кДж/кг Иср=260 м/с)

ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ПО РАДИУСУ [c.192]

Рис. 5.6. Изменение параметров потока по радиусу в ступени турбины

Цель расчета состоит в построении осесимметричных поверхностей тока и определении закона изменения параметров потока по радиусу. В кольцевых решетках с относительно длинными лопатками изменение давления, скорости, углов и других параметров потока весьма существенно. [c.249]

Таким образом, трехмерная задача расчета течения в турбомашине разбивается на две значительно более простые двухмерные задачи ]) построения осесимметричных поверхностей тока, 2) расчета обтекания аэродинамической решетки, расположенной на поверхности вращения в слое переменной толщины. Решения, полученные на основе такой постановки, удовлетворяют требованиям практики, так как позволяют найти изменение параметров потока по радиусу, а также установить условия обтекания каждого сечения решетки. [c.250]

Известно много способов расчета таких ступеней как с цилиндрическими, так и с нецилиндрическими очертаниями проточной части в меридиональной плоскости. Большинство методов расчета разработано в предположении, что рабочая среда является невязкой. Это допущение облегчает получение расчетных зависимостей для определения изменения параметров потока вдоль радиуса. Однако расчеты ступеней по этим методам следует рассматривать как первое приближение. Уточнение расчетов можно производить последовательно по элементарным ступеням с учетом изменения потерь энергии в венцах ступени по радиусу. [c.185]

Аксиально-лопаточный завихритель создает широкие возможности формирования скоростных полей на входе в канал, отличающихся степенью закрутки потока и характером изменения вращательной скорости по радиусу.Поэтому в экспериментальном плане наиболее подробно изучены потоки, закрученные с помощью аксиально-лопаточных завихрителей. Основные параметры исследованных завихрителей с d = 2R= 80 мм приведены в табл. 1.1. [c.10]

Для анализа теплообмена при турбулентном течении четырехокиси азота можно использовать двухслойную (пленочную) модель потока. Принимается допущение об отсутствии градиента концентраций и температуры по сечению ядра, а поперечный размер пленки по сравнению с радиусом трубы считается столь малым, что можно пренебречь ее влиянием на изменение параметров потока вдоль оси трубы, т. е. принимается, что параметры турбулентного ядра для данного сечения соответствуют параметрам всего потока. [c.21]

Как известно, при отношении среднего диаметра к длине активной части лопатки Z) p//<10 существенное значение имеет изменение параметров потока пара по радиусу в зазоре между направляющими и рабочими лопатками. [c.60]

Выше рассматривались главным образом осредненные по радиусу значения параметров потока в ступени. Как и в компрессорах, такой подход оказывается достаточно правомерным при анализе рабочего процесса ступени в целом. Но форма рабочих и сопловых лопаток для достижения высокого КПД ступени должна быть хорошо согласована с формой треугольников скоростей, которая оказывается различной в разных сечениях лопаток вследствие изменения окружной скорости лопаток и скорости газового потока по радиусу. [c.192]

В работе представлены результаты продувок шести различных по своим параметрам входных направляющих аппаратов. По характеру изменения параметров потока и решеток по радиусу исследованные ВНА можно разбить на две основные группы 1) ВНА с малыми относительными диаметрами втулок 2) ВНА с большими относительными диаметрами втулок. [c.112]

В вение № 2 были тщательно измерены параметры потока по высоте и щирине межлопаточного канала. На рис. 5 в качестве иллюстрации представлены результаты измерений параметров потока по шагу на трех радиусах при числе Я] ср потока около 0,545, а на рис. 6—-изменение отношения коэффициентов потерь по площади межлопаточного канала венца для трех значений ЬЦ)ср- [c.120]

Рис. 8. Изменение параметров потока на различных радиусах по шагу в решетках ВНА № 3 при ( /<)ор—1,1

Изложенная выше методика расчета ступеней с лопатками постоянного профиля позволяет оценить дополнительные потери в ступени, обусловленные изменением параметров и углов потока по радиусу в зазоре, а также возрастанием выходных потерь. [c.603]

Приведенные рассуждения показывают, что при повороте сверхзвукового газового потока около внешнего тупого угла значения скорости, давления и плотности остаются постоянными вдоль лучей, исходящих из угловой точки и являющихся характеристиками. Поэтому при аналитическом исследовании обтекания тупого угла удобно воспользоваться полярными координатами, поместив начало координат в этой угловой точке. Координатными линиями тогда служат лучи, исходящие из угловой точки, и концентрические окружности с центром в этой угловой точке. Координатами точки на плоскости являются радиус-вектор г этой точки п угол ф, составляемый радиусом-вектором с лучом, имеющим фиксированное нанравление, которое мы определим позже. Все параметры газа будем рассматривать как функции от г и ср w = w r, (р), р=р(г, ф), р = р(г, ф). В силу того, что параметры газа вдоль лучей в нашей задаче сохраняются постоянными, частные производные от гг , р и р по г равны нулю (при перемещении вдоль луча не происходит изменения параметров газа). Таким образом, [c.158]

Профилирование длинных лопаток. После расчета ступени на среднем радиусе определяют параметры потока в нескольких сечениях по длине лопатки. Основываясь на полученных значениях углов, строят профиль лопатки в указанных сечениях или, если возможно, выбирают его из атласа. Для согласования размеров задаются законом изменения площади профиля по длине лопатки, зачастую в виде [c.125]

Система дифференциальных уравнений для определения изменения по длине трубы осредненных по радиусу параметров потока в газовой фазе имеет вид [c.157]

Предположения об отсутствии внутрифазной вязкости и неучет тепломассообмена, возникающего при конденсации или испарении, вносят дополнительные погрешности. Действительно, если учитывается вязкость несущей фазы, то в тех случаях, когда число Прандтля Рг=5 1 возникает неравномерное распределение температуры торможения (энтальпии торможения) по радиусу, т. е. вихревое перераспределение полной энергии (вихревой эффект Ранка [62]). При этом изменение термодинамических параметров р, р, Т вдоль координат (г, z) может значительно отличаться от рассчитанного изложенным методом. Пренебрежение эффектами тепломассообмена вносит погрешности, обусловленные тем, что не учитывается дополнительная конденсация в прикорневой зоне пониженных температур. Конденсация возникает в потоке несущей фазы и на каплях. Не исключено частичное испарение капель в периферийной области течения, где термодинамические температуры повышенные. Подчеркнем, что интенсивная конденсация происходит в отрывных областях закрученного потока, так как снижение температур в этих областях оказывается особенно значительным. [c.173]

Необходимая система уравнений может быть получена непосредственно из (4.1) и (4.2) путем перехода к цилиндрической системе координат. Расчеты с использованием указанных уравнений при соответствующих граничных условиях позволяют проанализировать особенности закрученных течений с переходом через зону Вильсона. К ним относятся 1) смещение этой зоны по потоку при переходе от корневого обвода к периферийному, что объясняется радиальными градиентами температур и давлений 2) более резкое изменение термодинамических параметров, скоростей и углов по радиусу и вдоль канала 3) смещение прикорневой области отрыва и возвратных течений по каналу. Особенно важно, что благодаря флуктуационному механизму конденсации изменение пульсационных характеристик потока вначале происходит в корневых сечениях, где температуры пара ниже, чем в периферийных только на значительных расстояниях от входного сечения фиксируется снижение амплитуд пульсаций вблизи периферии. [c.177]

При исследовании нестационарного перемешивания измерения поля температур по радиусу пучка необходимо производить с помощью гребенок термопар. При этом термопары фиксируют изменение температуры во времени в каждой конкретной характерной точке потока, обтекающего пучок. Эти точки выбираются в ядре потока, причем большинство точек размещается в нагреваемой зоне пучка, где наблюдается наибольшее расслоение теоретически рассчитанных полей температур. Необходимо также обеспечить измерение параметров потока при нестационарном режиме с помощью малоинерционных датчиков. Так, термопары должны быть изготовлены из проволоки небольшого диаметра, чтобы инерционность позволяла с достаточной точностью фиксировать действительную температуру теплоносителя в каждый момент времени. [c.59]

Экспериментально измеренные поля скорости и температуры в безразмерном виде представлены на рис. 4.4, а, 6. Видно, что характер изменения этих параметров идентичен, но с уменьшением шага 5/ , или числа наблюдается более интенсивное выравнивание неравномерностей температуры. Поля рм, полученные по результатам измерений и к Т, используя уравнение состояния, представлены на рис. 4.4, в. Видно, что этот параметр также изменяется по радиусу пучка. На рис. 4.5 представлены экспериментальные поля и, Т, а также поля ри и.рм для пучка витых труб с числом Ггм = 232 для ядра потока. Здесь они сопоставляются с результатами теоретических расчетов системы уравнений (1.8). .. (1.11), проведенных методом, изложенным в работе [9]. Видно, что для области течения, где стенка витых труб не оказывает влияния, наблюдается хорошее совпадение опытных и расчетных полей и, Т, ри и ри . Следовательно, в случае, когда источником создания неравномерности поля скорости в ядре потока является только неравномерное поле температуры, сформированное неравномерным полем тепловыделения, наблюдается сравнительно небольшое изменение скорости по радиусу пучка (см. рис. 4.5, а). В то же время неравномерности Т, ри, ри в поперечном сечении пучка являются значительными (см. рис. 4.5, а, б в). Позтому при расчете температурных и скоростных полей в пучке витых труб в рамках гомогенизированной модели течения для осесимметричной задачи следует [c.105]

При исследовании гидродинамических процессов, происходящих в обогреваемых трубах парогенераторов с принудительным движением теплоносителя, используем обычную систему дифференциальных уравнений в частных производных для одномерного потока, в котором параметры меняются только вдоль оси трубы. Изменение параметров по радиусу трубы не учитывается (принимается их среднее значение). Такой прием вполне оправдан для обогреваемых труб парогенераторов, имеющих значительную длину. [c.79]

Остановимся вначале на ступенях, отношение среднего диаметра облопачивания которых к длине лопаток велико. В этом весьма широко распространенном случае параметры потока в контрольном сечении 1—1, если исключить из рассмотрения области вблизи концов лопаток, практически не изменяются по радиусу. Мало также изменение по радиусу и окружной скорости. Благодаря этому условия на входе в венец рабочих лопаток вдоль радиуса остаются неизменными. Это позволяет при сравнительно [c.210]

Уравнение (2.35) связывает между собой параметры потока в точках, расположенных иа одной и той же поверхности тока. Но если принять в качестве допущения, что процесс изменения состояния воздуха для всех поверхностей тока протекает по одной и той же политропе, то dp/q становится полным дифференциалом и уравнение (2.35) может быть продифференцировано по радиусу. При этом если на входе в компрессор поток является равномерным, то Ря, с и i b не будут зависеть от г. Если, кроме того, принять гидравлические потери для всех поверхностей тока одинаковыми, то, дифференцируя (2.35), получим [c.67]

Известное из опытных данных различие между действительными и расчетными величинами параметров потока за ВНА, которое обычно увеличивается с уменьщением относительного диаметра втулки венца ВНА, вызывает изменение и в распределении параметров потока в относительном движении по радиусу в сечении перед рабочим колесом. В свою очередь, это приводит к ухудшению характеристик и, в частности, КПД рабочего колеса и соответственно ступени и компрессора в целом. До последнего времени определению потерь полного давления в ВНА осевой ступени, а также распределение углов потока по шагу и радиусу и осевой скорости по радиусу за ВНА не уделялось необходимое внимание. [c.111]

Течение воздуха в осевой ступени отличается от течения в плоской решегке не только из-за влияния геометрических особенностей реальных кольцевых лопаточных венцов и изменения параметров потока по радиусу, но также, прежде Всего, из-за наличия пограничного слоя на торцевых стенках, ограничивающих межлопаточные каналы по высоте, и возникновения в этих областях вторичных течений. Развитие этих течений, могущих занимать значительную часть выходной площади межлопаточного канала, приводит к уменьшению реального сечения ядра потока на выходе из канала и, следовательно, к увеличению значения Wz в ядре потока, т. е. к снижению действительной степени диффузорности по сравнению со степенью диффузорности, определенной по формуле (2.58) по среднемассовым значениям векторов Wi и w . [c.138]

На рис. 5.6 показано изменение параметров потока по радиусу в ступени, имеющей ai= onst и а2=90°, при условии, что на среднем диаметре эта ступень имеет такие же параметры, как и ступень с r = onst. Как видно, различие между двумя способами профилирования ступени турбины по радиусу невелико. В то же время изготовление лопаток соплового аппарата при i = onst оказывается более простым, что является в ряде случаев определяющим моментом при выборе способа профилирования лопаток. [c.195]

Наиболее достоверным способом получения расчетных характеристик турбин является последовательный расчет кинематики потока и всех видов потерь для каждого лопаточного веица, начиная с соплового аппарата первой ступени, с учетом конкретных геометрических параметров решеток сопловых и рабочих лопаток и изменения параметров потока по радиусу. Однако такой расчет для многоступенчатой турбины оказывается весьма громоздким, даже в том случае, когда в процессе расчета ведется определение параметров потока только на одном (среднем) радиусе. [c.232]

Работа ступени принимается постоянной по радиусу, а при малых относительных диаметрах втулки й, наиболее характерных для вентиляторных ступеней ТРДД, может несколько уменьшаться от средних сечений к втулке. Распределение параметров потока по радиусу (изменение закрутки) обычно производится по закону постоянной циркуляции. [c.78]

Выше рассматривались, главным образом, осред. енные по радиусу или по поперечному сечению канала параметры потока в ступени компрессора. Для многих практических задач это оказывается достаточным. Но при детальном расчете и разработке чертежей конкретной ступени необходимо учитывать изменение параметров потока по высоте лопаток, так как для достижения высоких значений КПД ступени форма ее лопаток должна быть хорошо согласована с формой треугольников скоростей. В то же время скорости воздушиого потока, форма треугольников скоростей и другие кинематические параметры для различных поверхностей тока связаны между собой определенными соотношениями, вытекающими из основных законов движения газового потока. Поэтому установление взаимосвязи кинематических параметров потока в элементах ступени, расположенных на различных радиусах, занимает важное место в теории лопаточных машин. [c.64]

В остальном параметры, треугольники скоростей и способы изменения закрутки потока по радиусу в трансзвуковых и сверхзвуковых ступенях не имеют существенных отличий от описанных выше для дозвуковых ступеней. Обычно используют осевой вход, но может применяться также и предварительная закрутка воздуха перед рабочим колесом. Работа L принимается постоянной вдоль радиуса или при малых d может несколько уменьшаться к втулке, что характерно для ступеней вентиляторов ряда ДТРД. Хотя у втулки в ступенях рассматриваемого типа набегающий на лопатки поток может быть дозвуковым, для всех сечеиий рабочего колеса часто применяют однотипные профили, поскольку решетки, рассчитанные на обычно хорошо работают и при больших до- [c.97]

Рассмотрим задачу определения степени и характера изменения скорости газа по радиусу в ступени турбины в такой же постановке и при тех же допущениях, которые были изложены применительно к ступени осевого компрессора, т. е. будем рассматривать течение газа в межвенцовых зазорах, полагая его установившимся и осесимметричным, пренебрегая наличием радиальных составляющих скорости газа и считая гидравлические потери равномерно распределенными по высоте лопатки. Тогда связь параметров газового потока на различных радиусах в ступени турбины будет определяться уравнениями (2.34) и (2.36), которые при указанных условиях одинаково справедливы и для компрессора и для турбины. [c.192]

Реактор является частью контура циркуляции установки. Для выполнения расчетов должны быть заданы геометрические и технологические характеристики реактора и контура охлаждения. К ним относятся 1) геометрические характеристики реактора, контура циркуляции и теплообменного оборудования — форма, длины /,, площади живых сечений 5,, и поверхностей теплообмена 2) гидравлические характеристики контура и средств циркуляции — коэффициенты гидравлических сопротивлений всех локализованнь[х и распределенных элементов контура, дающих вклад в потери напора, обусловленные трением, изменением проходного сечения или местных сопротивлений напорные характеристики циркуляционных наосов Q-, Н-ха-рактеристики) высотные отметки и число ходов для теплоносителя конструктивньсе особенности теплообменников, парогенераторов 3) теплофизические параметры — общая мощность реактора Л и ее распределение по каналам высотная неравномерность тепловыделения распределение плотности теплового потока по радиусу и высоте канала или тепловыделяющей сборки q(r, z) исходные параметры теплоносителя (давление и температура на входе в реактор) теплофизические особенности парогенератора, теплообменников. [c.189]

Проверить применимость той или иной гидродинамической модели к расчету критических расходов двухфазных смесей в различных условиях истечения можно лишь путем широкого сопоставления результатов численных расчетов с экспериментальными данными не только по расходам, но и по профилям параметров потока вдоль канала. Обычно это сопоставление можно провести только по профилям давления вдоль канала (пример такого сопоставления см. рис. 7.10.6), так как измерения профилей других параметров потока вдоль канала практически отсутствуют. Отметим, что для длинных труб (L> ito) вариации начальных температур и скольжений в их реальном диапазоне на общую картину течения влияют слабо. Значительное влияние на формирование критических условий в выходном сечении трубы могут оказать начальные (на входе z = 0) относительный расход жидкости в пленке Хзо и средний радиус капель а . Эти параметры гораздо медленнее, чем К2, Кз, Тг, Тз, релаксируют к своим стабилизированным значениям. В результате при вариации х о и Яо темпы изменения параметров потока вдоль канала могут быть разными. [c.291]

До сих пор при рассмотрении процессов в ступени предполагалось, что параметры потока в зазорах между соплами и рабочими лопатками, перед и за ступенью неизменны вдоль радиуса, т.е. р г) = = onst j (г) = onst aj (л-) = onst и т.д. Однако во всякой реальной ступени параметры потока вдоль радиуса изменяются. Эти изменения параметров сравнительно невелики в ступенях с с // = 0 более 10—13. Такие ступени называют ступенями с относительно короткими лопатками и при их расчете и профилировании изменением параметров по высоте лопатки пренебрегают. Ступени с 0 < 10 относят к ступеням с длинными лопатками (ступени большой веерности). В этих ступенях параметры вдоль радиуса (по высоте лопатки) изменяются значительно, что приводит к необходимости учитывать эти изменения при профилировании лопаток. В ступенях с длинными лопатками профили сопловой и рабочей решеток вдоль радиуса изменяются вследствие изменения углов потока на входе в решетки и выходе из них, т.е. лопатки приходится закручивать , чтобы обеспечить высокий КПД ступени. [c.109]

Расчеты показывают, что при реализуемых степен51х закрутки потока в вихревой камере поверхностная сила пренебрежимо мала по сравнению с центробежной силой и силой Стокса. Тогда с учетом радиального фадиента давления и изменения кинематических параметров по радиусу запишем изменение равнодействующей сил, действующих на каплю, в дифференциальном виде [c.385]

В опытах отмечено увеличение потерь энергии у периферии НА (см. рис. 4.22), что вызывается неблагоприятным течением в этой области на входе в решетку. Из-за недостаточной отклоняющей способности периферийной части выходной решетки рабочего колеса РОС угол меньше расчетного (см. рис. 4.21). При сравнительно малой скорости (характерной для РОС) угол суш,ест-венно отличается от прямого, и угол атаки НА у периферии приблизительно равен 50—60°. Увеличение угла Ра вызывает также снижение степени реактивности и повышенный расход рабочего тела через периферийную область РК с одновременным снижением расхода в корневой зоне. В последующем НА, наоборот, больший расход проходит у корня, и такое несоответствие должно приводить к радиальным перетеканиям в НА, что сопряжено с дополнительными потерями энергии. Это свидетельствует о необходимости изменения типа закрутки выходных лопаток РК. Переход к закрутке /" tg Рз = onst, примененной в двухпоточных РК, приводит к значительно более благоприятному распределению параметров потока рабочего тела по радиусу за ступенью. [c.182]

Изучение влияния типа решетки на дополнительные потери от влажности показало, что максимальные значения А вл соответствуют активным, а минимальные — реактивным решеткам (см. гл. 5) с малыми углами поворота потока. Промежуточные значения А вл отвечают решеткам с различной конфузорностью. При одинаковых режимных параметрах наибольшие диаметры капель и минимальные коэффициенты скольжения обнаружены в активной решетке. Эти данные получены для ступени. В этом случае заметно сказываются периодическая нестационарность и высокая турбулентность, неравномерность полей скоростей, давлений и температур, смещение дискретной фазы по радиусу и др. Для приближенной оценки влияния влажности результаты исследований сопловой решетки в турбине и пародинамической трубе представлены на рис. 3.33. Изменение А вл с ростом уо не строго соответствует линейному закону. [c.123]

Как известно, уравнение Бернулли справедливо только вдоль струйки, вдоль поверхности тока. Однако ввиду того, что перед входным аппаратом в сечении О—О (см. рис. 2.18) параметры потока с изменением радиуса не меняются, иначе говоря, постоянная в уравнении Бернулли для всех линий тока по высоте лопаток одна и та же, можно почленно диф )зренцировать уравнение Бернулли и вдоль радиуса. Тогда из уравнения (1.19), написанного для струйки тока, получим [c.46]

Принципиальная схема струйного аппарата и характер изменения давления вдоль его оси показаны на 1ис. 5.42. Рабочее тело (газ, жидкость, двухфазная среда) подводится к соплу А с начальными параметрами Рр, Ср, tp, w . Давление в сопловом устройстве снижается до давления Ppj = а скорость возрастает от Wp до Рабочий поток, выходящий из сопла в приемную камеру В, подсасывает инжектируемый поток (газ, жидкость, двухфазную среду) с параметрамир , С , w . За соплом на входе в камеру смешения С поток имеет большую неравномерность распределения скоростей по радиусу. В камере смешения. лроисходят [c.469]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...