Газодинамика охлаждаемых турбин. Венедиктов В.Д. (1014153), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Аналогичные результаты были получены и прн исследовании решеток 2 и 3. В частности, на рнс, 8.11 показаны зависимоспа зр (6,) и рабочей решетке 3 при выпуске воздуха на корьпце (а) илн на корытце и спинку (б) лопаток. Оказалось, что при вьспуске на корытце величина Ф практически не снижается. Это объясняется отмеченным влиянием снижения потерь трения (значения бс„„ / б, оказались примерно такими же, как и в решетках 1 и 2'„см рис, 8.10), что компенсировало потери смешения вблизи корытца, При выпуске воздуха на корытце в спинку лопаток коэффициент ско. рости Ф существенно уменьшался„в особенности при низких значениях А - Так, при Х < 0,76 уменьшение ср составляло (0,6...0,9) с"в, При зад Зад Хзм > 0,85 влияние выпуска на величину ~р незначительно.
По-видимому, выпуск воздуха на спинке рабочих лопаток приводит к уменьшению профильных потерь примерно так же, как и в сопловой решетке (см. рнс. 8,10). гп Р(Рс Р 1 2 О ! 2 3 ба,рз а !73 (Р У М у,хан Рнс. $.В. Знврм полны вл .. 3 вр нмо давлевня за выходнммн кромкамн лопаток в решшке ! (табл. $.!) прн выпуске воздуха ка корьнце (1), н» спинке (2), на спинке в зоне кссопз сряа (3) Ркс. $.3. Распрелевснне относятельного навпення Зсрт по спинке лопмок в решетке 1: я Ь, с, - места намеренна (см.
Ряс. В.б) Следует подчеркнуть, что пористая оболочка была получена прокат. кой и имела гладкую поверхность. Позтому у(я!вень профильных потерь 'во всех исследованных решетках на режимах сз, 0 и в отсутствии пере. теканнй с корытца на спинку был примерно таким же, что и в аналогнчных решетках со сплошными лолаткамв. Согласно литературным данным ' (й), в ряде случаев пористая оболочка лопаток может нметь повышенную шероховатость, что может прнвести на указаннмх режимах к значнтельному увелнчению профильных потерь. Естественно, что влияние выпуска воздуха через поры в подобных решетках может отличаться от получен' ных результатов. Рзк. В.16.
Нзмеяенне проанльвых потерь прв выпуске воздуха через поряссув оболочку лопаток в рввесках 1...3 (табл. $.!)з ! — ннцуск на корытце, 2 - выпуск на спшнсу, о - решатка 1, Ь вЂ” решшка 2, + — ревюка 3 Рнс. $.1!. Зпшсвмосзь Р ос Ов в Рабочей Решатке 3 (табл. $.1) пРн въшУске воввха чеРез порно!ум оболочку на корняце (е) н на обе стороны проенля (6) Решетка 2 Решетки 5 Решетки 5 Таблица 0.2 Решетка б Решетки 7 Решеима В Рмиее хе В!х 42 етех О,!4 0,15 0,14 6,12 о,г1 о,и 0,2! 52,5 47 50 50 56 55 60 00 6,21 0,19 6,15 6,19 6,24 гг,о 22 22 19 19 26 25 о,м о,бб 0,47 о,тг 4,72 ол 6,42 6,54 12 !з 7 15 7 16 12 15 О,!б 0,!7 4,15 6,14 О.!7 0,11 о,!4 О,!б г,б 2,7 5,1 5,1 1,95 1,4 1,5 90 96 9О 9О 96 бо 52 45 Рие.0.12. Схемы оецмеех 2, 3, 5...6 (ееби.0.2! Прн павмшенной проницаемости оболочки н отсутствни ннднвндувльного подвода охлаждающего воздуха к отдельным зонам обводов профиля на режимах 6, = 0 может возникнуть интенсивное перетекание рабочего тела.
са стороны входной кромки н корытца на спинку лопаток, Это приведет к возникновению потерь смешения на спинке н снижению эффективности решетки. В ряде случаев прн интенсивном выпуске воздуха на спинку лопаток в косом срезе решатки возннкает отрыв потока н потерн значительно возрастают.
Более детально это явление рассмотрено в следующем разделе. 0.4. ПссллдоввниВ ушввпгк с ВыпускОм Воздуха ЧВОВЗ ПЕ6ФОГВПЙЮ Особенности экспериментальных решеток. Влнянне выпуска воздуха через перфорацию на гаэодннамическую эффектнвносп турбинных решеток было исследовано на сапловых н рабочих решетках, основные 8.1 „ параметры которых приведены в табл, 8.2, в схемы на рис, 3.12 8ЛЗ и . б. Решетки исследовались прн расположении перфорации нв рвзлнч* 3 ных участках профиля, а также при раэпнчных параметрах перфорации: угле 0, выхода отверстий на поверхность, диаметре отверстий 47„, шаге отверстий в ряду г„я т. л. Параметры перфорации (включая относительную площадь отверстий !'-го ряда Р, = Р,/ Р, и всех рядов перфорации Ег Р~/Р„) приведены в табл. 8.3, Отверстия перфорации выполнялись электрозрозней.
Особенно детально были исследованы решетки 1 и 4, Параметры перфорации этих решеток приведены в табл. 3.4. Решетка ! была составлена нз семи сопловых лопаток в виде сектора н имел» на выходе канал, выполненный примерно по линиям тока. Градиент давления па высоте лопаток на выходе нз решетки паддержи- 174 эшлся близким в натурному, что обеспечивалось установкой нв наруж. ном диаметре отводящего канала козырька высотой 5 мм. Все остальные решетки — плоские (77 125 или 70 мм, число лопаток з = 7...0; 1 50...80 мм). Экспериментальные результаты сопоставлялись с расчетными по рас.
ходу охлаждающего воздуха с, н коэффициенту скоРости Ф = с1/с,, „. Кроме того, провалялась сопоставление решеток по их КПЛ вЂ” 0 . Весле. дованне, вторичная обработка и расчеты праеоднткь для всех решеток практически одинаково. В результате была подтверждена достоверность формул для оценки влняння заградительного охлаждения нв газадина. мнческую эффективность решеток, а также получены скорректированные данные па пропускной способности системы отверстий перфорации (см. рюш.8.2). Исследование сопловых решеток. Лопатки секторной сопловой ре. шеткн 1 были выполнены двухпаиастнымн.
Воздух из передней полости выпускался через перфорацию, нэ задней напасти - через щели в выход- : ных кромках. Расходы воздуха через обе полости регулировались незавнснма, Все измерения проводнлись на среднем диаметре з» двумя средними лапаткамн. Па рнс. 3.13, б показана зависимость В (й„„) в решетке 1 с различнымн вариантами перфорации (см. табл.
8.4) при м, О. Видна, что нз-за перетекания рвбачега тела через полость перфорации пад действием разности давлений от корытца на спинку величина Ю значительно снижается, Измерення распределения статического давления по обводам входной части профиля в этой решетке, а также в других решетках прн выпуске воздуха через перфорацию б, = 0,03...0,05 н прн отсутствии перфорв. цни на лопатках показали, чта введение перфарацнн и выпуск воздуха несколько изменяет распределение давлений, в особенности на спинке, Однако в первом приближении при оценке расхода воздуха через Перфорацию распределение давлений по обводам профиля можно счнтвть не 175 Тканнкк 0.3 Тнюникнв,4 пкинниюм пкюфарецнн юинккчк 2, 3,5...0 в', !„, мм Рвнлрна (карнкнб и! !л мм 1,„,7 2 О...ы 14...16 в,ы 6,55 6.55 5 2,5 3 96 66 96 В,!62 0,064 а,ваз 4 г,в 3,6 г,гз 0,55 1,23 М 90 50 за 45 90 0,015 о,вн 0,0!7 !...2 з...в 9,.36 1...2 3...4 3 5...6 7...0 9...1Ф 1,22 В,г 0,7 0,7 1,35 З,о г,в 3,6 2,0 З,т 45 М 90 90 45 6.614 0,606 О.017 52 90 5Р 2,0 3,6 за 45 9О 1,75 0,55 1,75 Ф.вз 0,604 а,оз4 О,! 52 56 96 56 90 45 96 !...з !0...12 1,65 0,55 1,65 1,0 0,622 0,604 6,625 О,!65 !.з 1...2 5 5...6 9...10 1,22 6,7 0,7 1,35 З,о г,в 3,6 г,в 3,7 45 М 96 М 45 96 45 45 45 М 0,016 6,6065 6,005 0,0065 О,Ф!9 0,107 45 60 76 90 ! г з 4...10 Ф,Ю1 0,1 0,5 1 4 ю,шо 6,666 Ф,ша огиз 6,017 50 0,5 Ф.огв ОЗ; 411 26 6,6055 1...5 6,70 1,!О 0,7В 6,70 7,0 4 65 96 М М 05 90 45 45 45 М О,ЕЕФЗ В,аа63 О,ВП5 6,0063 а,амз В,ФЗЗ 55 50 66 90 Ф,Р26 о,оввз о,мзз о,возз з 4...В 0,65 1 2...3 4 в,м ЮД6 63 96 05 М 45 96 0,025 177 7 Зак 5163 зювисяшнм от выпуска воздуха и принимать его таким же, как при сплошных лопатках.
Конечно, при интенсивном выпуске воздуха, например, через шелл и под повышенными углами 0< к обводам профиля распределение давлений в зоне выдува може! изменяться весьма существенно, особенно в случае отрыва потока под влиянием выдува. На рис. 8.14, Ф показано расчетное распределение расходов воздуха по рядам отверстий в решетке 1.1 в зависимости ог Дфля 4",ю 1 (условия эксперимента) и 1,'р = 0,6 (натурные условия).
Видно хорошее совпадение расчетного и зксйериментального расходов воздуха лри выпуске через все 18 рядов отверстий. Видно также, что расход через ряды 1...2 иа спинке лримерио в 1,5...2 раза больше, чем через аналогичные ряды 9...10 нв корытце. При уменьшении р~ расход воздуха через ряды 3...10 быстро уменьшается из-за снижения располагаемого перепада давлений и прн 176 р~ 0,95 становится отрицательным, т. е. начинается втеквние рабочего тела в лопатку, При р,'! м 0,93 суммарный расход через перфорацию о н =О, однако за счет втекаиия рабочего тела через ряды 3...10 расход его через ряды 1...2 на спинке б, 1„2 = 0,012...0,013. Поэтому при уменылеини расхода воздуха через перфорацию в диапазоне С, 0,035...0 рвсход его через ряды 1...2 нв спинке и, следовательно, дополнительные потери в решетке изменяются только незначительно.
Это хорошо прослеживается на рис. 8.13, в, иа котором представлены зависимости е (С,) в решетке ! при различных вариантах перфорации, Для наглядности на оси ординат нанесены значения ОФ, полученные нв решетке 1.0 со сплошными лопатками. На рис. 8.14, б приведены завися. мости 6!Р, Ю- !Фон 60,„= ц — !0 (гДЕ 04- "Ою- КПД решетки со сплошными лопатками) от"6л в решетке !.1. Видно удовлетворительное совпадение расчетных (сплошные ливии) и экспериментальных результа. тов. Видно также, что снижение О! и Ч р решетки определяется в основном выпуском на спинку, Оф,нн и 60 „при выпуске через ряды 1„.2 Ргеиеятяа 1 ВУ РУВ Реитялзаа 1. 1 ад,% дь 87 Рд йрл аад ФУУ а 2 У б а 1 2 аа,% арь Рис.$.13. Характеристики репетки 1т е — схема перфорации входиой кромки Рииеток !.1..Л.В; б зависимость хозф фициипа скорости Е от Л~ при различиой перфорации входиой кромки и Ов = $! в — зависимость коэффициеита скорости Е от б в реаетках 1.1...1.3; 1.$ — риоетка без церфорацви -а,а1 да а аэ, %э Р 1 2 У В э д -а~ч -аиз Рлдът 1...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
