Газодинамика охлаждаемых турбин. Венедиктов В.Д. (1014153), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Коэффициент множественной корреляции 50 0,06; средне. квадратичное отклонение экспериментальных данных от уравнения ре. грессгни о„и 0,013. Анализ результатов показывает, что повышенное значение о„определяется в основном значительным разбросом экспериментальных данных при высоких сверхзвуковых значетшях Хр . В области Хр = 0,6...1,3 точность полученного уравнения регрессии увеличивается, и его можно использовать для оценки нрофнльных потерь. Солоставленнезиаченнй~,ч» рассчитанных ло уравнению регрессии р (2.16), с зкслернментальнымн значениями (,„и ло всем решеткам показало "+' удовлетворительную точность уравнения регрессии. Для абсолютного большинства решеток отклонение экспериментальных значений потерь от рассчитанных не превышало + 0,01 в диапазоне их изменения ~- ь,в!= 0,02...0,012.
Для сравнення было проведено также сопоставление этих же экспериментальных данных с расчетнымн по методике, изложен;,,' ной в (5) и учитывающеи влияние лишь 01к, 0„0 и 172. Оказалось, что экс:ет пернментальные значения (,„р в большинстве случаев значительно (в 2...3 .,' раза) превышали расчетные.
Это объясняется тем, что в основу этой ме. тодики легли оптимальные решетки. Естественно, что подобная трехпази, рвметрическая зависимость не может с достаточной полнотой отражать многопараметрическую зависимость (2.16) в особенности в неоптимальных решетках. На рис. 2.7, 0 в качестве иллюстрации показано изменение профильшах потерь г„, а также кромочных ( и волновых Г потерь в типичной сопловой н рабочей решетках, рассчитанных по уравнению регрессии (2.16), в зависимости от Л,',д.
Геометрические параметры решеток приве. девы в табл. 2.4. На рисунке хорошо видно удовлетворительное согла,".' сование результатов расчета с эксперлментальнымн данными. 41 зв Звхбгэз Значения коэффищиентов Ьн, а, и внд функций г! даны в табл.
2.3. Всего уравнение регрессии насчитывает т 36 членов, в его формироващен участвовало более 2200 экспериментальных точек (значений про- 40 ! Рис. 2.7. прииери оценки иотеРь ио т!исввеииеи регрессии: тевиввсссть 1ит ~ 1кр тт ьск от Льд и реииткех 1 и2(тебд. 2 4), о — иссиеркмеит; б— тевисииосвС, от ! вребоеихреии*кех81к НГ ВЬФ-М'врилг =09 Товлича Дг Оценка кромочиых и волновых потерь в трвисзвуковых турбшптых решетках, Выражения для оценки кромочиых 6, и волновых ъ потерь в получеином уравнении регрессии имеют вид (см.
табл. 2.3) =(1,31468 10 бт - 7,93545 !О ~ Оь — 2,1692 ° 10-~6- — 1,12525 10 ' 8~ало 5,10316 !О"обт„бз +1,56888 ° 10-об „'6+ (2.17) + 3,8243 ! 0 т бт)ахгТ; =(1 2'829'10 абът + 1*16320'10 т67ыьг(т. (2Л 8) Зависимости ео и а о от геометрических параметров решеток иллюстрируются иа рис.
2л. Иэ рисуик», в частиости, видно, что величина е о, ха- ,7, актериэующая уровень кр9мочиых потерь на дозвуковых режимах Лт < 0,7), зависит от всех трех использованлых в модели кромочлых потерь параметров (1,„, Оьви6.С увеличением угла Въ и уменьшением угла Вы(при От„< 70') кромочиые по~ври в решетках уменьшаются. Зто объясняется снижением коифузорлости решеток, вследствие чего толшие, уно. Зя.
Эаоилгиоотн оо от Вы (о) н ао от угла отглэа (З) о турбннних уолготхах 41 4! дг дт в уд 5д УВ РВ Дм,' З в ю тг Р иа пограничного слоя па спинке лопаток возрастает, в зжектирующая способиость потока за кромками уменьшается. Кромочиые потери уменьшаются и при увеличении угла отгиба 6, поскольку при этом из-за утолщения пограничных слоев па спинке и увеличения диффузориости течения вблизи спинки в косом срезе кромочное разрежение снижается. Некоторая тенденция к уменьшению кромочных потерь ивблюдвется в сопловьш решетках (при бы 80...90'), По-видимому это объясияется (з тем, что из-зв утоиеиия погрвиичных слоев иа профиле в солловых решетках отрыв потока иа выходной кромке (при ее цилиндрической форме) смещается вниз по потоку.
Поэтому ширина зоны отрыва за кром:, кой т!ъе и, следовательно, кромочиые потери уменьшаются. В целом из рис. 2,6 и 2.8 видно, что в зависимости от формы решетки 'и зиачеиия Хил коэффициент пропорциональности в формуле (2ЛО) для оценки кромочпых потерь может принимать значения в диапазоне е 0,05...0,6. При этом кромочиые потери в сопловых решетках вследствие умеренных углов отгиба и меньших потерь трения иа спинке окаэы. веются как правило зивчительиыми. В рабочих решетках вследствие болмлих углов отгиба и повмшеииых потерь со стороны спинки кромоч1о иое разрежение и, следовательно, кромочиые потери могут уменьшаться в ряде случаев практически до нуля.
(При отрыве потока иа диффуэор. иом участке спиики потери в решетке вообще ле будут зависеть от фактической толщины кромки). Полученные результаты хорошо согласуются с данными других авторов. В частности, согласно эксперимеитальиым данным К. Баммерта, козффициеит пропорциоиальлости е в формуле (2.10) сушествеиио увеличивается с увеличением 8 = Оы о ()ъе.
При этом в сопловых решетках (8 = 100...120 ) кромочиые потери могут оказаться в 1,5„,2 раз» выше„чем в рабочих (8 40...60'). Из рис. 2.8 и формулы (2.18) видно, что потери в кромочных скачках УплотнениЯ ьох ие зависЯт от коистРУктивиого Угла входа Оы и оЯРеде. ляютсл углами выхода бъ и отгиба 6. По-видимому, это можно объяснить тем, что зги потери формируются в основном при обтекании выходиой части профиля, включая кромку, и слабо зависят от обтекания передней части профиля, Видно, что волновые потери, связвииые с обтеканием кромки, увеличиваются с ростом угле отгиба 6 и угла выхода 'потока От,э. учитывая сложную взаимосвязь отдельных составляющих профиль.
иых потерь, следует подчеркнуть, что полученные модели кромочных : ьхои волновых 6„лотеРь в тРансзвУковых Решетках ЯвлЯютсЯ весьма ' приближенными. Поскольку точность этих моделей сушествеипо меньше точиости общего урввиения регрессии (2,16), их следует испольэовать ! ' лишь для качествепиой оценки потерь, связаииых с обтеканием кромки.
Помимо рассмотреииых потерь, в трвпсзвуковых решетках могут ; иметь место волновые потери в скачках, возиикающих в межлопаточных каивлах иа спинке профиля (и взвимолействуюших иногда с внутренним кромочиым скачком уплотнеиия). При высоких сверхзвуковых зиачеии- ях Л;ц,в решетках с повышенными углами отгнба на выходной части свиний может возникать отрыв потока, что приводит к дополнительным потерям и изменению величин ь„р н (,„. При высокой местной диффузорности течения отрыв может вознйкнуть на корытце или спинке профиля и при низких значениях Лию Выделить в явном виде зти составляющие потерь, а также учесть влияние отрыва потока на величины Ь р н очень трудно. Поэтому в уравнении регрессии они учитываются членами, характеризующими потери трения, пол которыми понимаются все потери„ возникающие в межлопаточном канале решетки и не зависящие непосредственно от толщины выходной кромки.
Казалось бы, производя выборку из уравнения регрессии (2.16) чле. нов, содержащих какой-либо параметр хр, можно получить соотношение вида 1," р(х,), (2.! 9) характеризующие влияние данного параметра на профильные потери. Однако, как указывалось, между некоторыми параметрзмн (2.6) имеется значительная закоррелированность, вследствие чего в уравнении регрессии проявляется их смешанное влияние. Пруглми словами, выделить с достаточной степенью точности влияние отдельных параметров при этом не представляется возможным. )(роме того, при получении соотношений (2 19), а также (2.!7) и (2. 18) для'Т,„р и ь условие минимума среднеквадратичного отклонения расчетных значений у от экспериментальных не накладывается (подобные зкспериментвльнйе двнные в чистом виде практически отсутствуют нли их очень мало).
Вследствие этого погрешность указанных соотношений может оказаться значительно выше, чем погрешность исходного уравнения регрессии. Поэтому выборки вида (2,19) нз адекватного уравнения регрессии можно использовать лишь длл анализа на весьма приближенном, качественном уровне. Повн аления протмоэируюящх свойств регрессионных моделей. Взаимная закоррелированность ряда определяющих параметров ие позволяет использовать полученное уравнение регрессии (2,! 6) для оптимизации решеток с помощью обычных методов математического анализа (при котором все переменные, определяющие значение функции, считаютсл независимыми между собой).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
