Дейч М.Е. - Техническая газовая динамика (1062117), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Погрешность расчета объясняется также принятым приближенным законом изменения с„по оси канала и пр. О!0 р — 1 (1 р) "" (1+-' — ",,'" "') (=,) Х 1,3 а!о а, соа а, (г, — г,) ] Х ЕХР и !я (907 т) (9-77) полученной с учетом влияния кривизны верхнего обвода на распределение скоростей по радиусу в зазоре, Опыт подтверждает'удовлетворительную точность формулы (9-77) при 0,„6.
Для ступеней с малыми Оа, 5 и сверхкритическими теплоперепадами применение наклона лопаток также целесообразно. Действительно, при большой веерности проточной части (рис. 9-17) поджатие потока лопатками позволяет улучшить обтекание корневых сечений; обтекание верхних сечений практически не изменится, так как угол наклона 7, у периферии значительно меньше, чем у корня. (Так, например, для ступени с 0 = 2,6 и 7 =9о наклон у вершины 7,=5о4(У, а у корня 7,.=14о.) Уменыпение реакции в верхних сечениях и соответственно уменьшение угла входа потока на рабочие лопатки р, приведет к уменьшению закрутки рабочей лопатки. Перераспределение теплоперепада между' направляющей и рабочей решетками н уменьшение угла р в периферийных сечениях, обусловленное наклоном лопаток по потоку, облегчают профилирование верхних сечений рабочей решетки при сверхзвуковых скоростях.
Влияние наклона направляющих лопаток з ступени 0= 2,6 и а, = 0,27 на распределение параметров по радиусу показано на рис. 9-17. Прл наклоне в среднем сечении 7 =+За реакция в верхнем сечении снизилась с 75 до 56'/м угол входа потока р, уменьшился со 155' до 127о. Число М„ возросло у вершины лопатки до 0,9, В чисдо М уменьшилось до М = 1,08. Влияние перечисленных факторов учитывается по -опытным данным введением коэффициента А =0,65 в формулу (9-76), Расчет реакции в ступени с наклоном лопаток по потоку и меридиональным профилированием верхнего обвода осуществляется по формуле Последние ступени турбин часто приходится выпогнять с коническими обводами !рис.
9-12). Наличие кснусностп приводит к уменьшению реакции в ступени. ГЛАВА ДЕСЯТАЯ МЕТОДЫ ЗКСП)ЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ И ПРОТОЧНОИ ЧАСТИ ТУРБОМАШИН О,гр о,п О го го ЗП рп аз Зо ЛЗ)2ипо Рис. 9-!7. Изменение параметров по высоте лопатки (В = 2,6; а, = 0,27). — — — — е каклааоч крочок, †крач радиальные, Для конусной направляющей решетки изменение реакции по радиусу можно приближенно определить по формуле / ! Хзсоааа, Ч Р=1 — !1 — р)! =) к ~ г) где К,=1+ ейп'а,!еа й, — коаффициент, учитывающий влияние конусности; о„ вЂ” угол коиусности у вершины.
Ык Ю-1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДЪ| ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОТОЧНЫХ ЧАСТЕИ ТУРБОМАШИИ Задачи опытного исследования проточной части турбомашни можно разбить иа трв группы В первую группу включаются вопросы, связанные с исследованием структуры потока в отдельных, рассматриваемых изолированно элементах ступени и в первую очередь в иаправляюгцей и рабочей решепках Вторая группа задач заключается в дифференциргванноч изучении физических явлений, происходящих в ступени Третья группа задзч свалится к определению опытных коэффициентов, необходимых для теплового расчета ту|рбачашины, и к выяснению зависимости этих коэффициентов от основных конструктивных, геометрических и режимных параметров ступени Основные требования к эксперименту в лабораторных условиях формулируются теорией подобия П~ракткчески ие все эти требования могут быть реализованы с одинаковой степенью точности, так как действительные процессы в турбочашине отличаются большой сложностью Поэтому при постановке экс!|еримента в каждом отдельном случае следует установить наиболеэ существенные особенности процесса, пренебрегая его второстепенными признаками Правильное решение этого вопроса оп~ределяет напраиление и методику экапримента, а также теоретическую и практическую ценяость результатов иаследаиавия Если основной целью эвсперлчеита является получение интегральных характеристик ступени, то очевидно, что в модельных условиях доллсны быть воспроизведены все наиболее сущесрвенные признаки процесса Поэтому опытное исследование характеристик ступени необходимо правадить на специальных экспериментальной турбине или экспериментальн а м ко ч и р е с с о р е, позволяющих установить надежные значения характеристик и изучить основные особенности потока в решетках Последняя задача, однако, решается в экспериментальной машине нелегко, так как требует применения сложной специальнсй измерительной аппаратуры.
Поэтому цри детальном изучении обтекания решеток, при изучении механизма образовании и развития потерь в изолированно рассматриваемых решетках необходимо прибегать и к другим, более простым методам эксперимента, по,ту~вась некоторыми требованиями теории подобия Отсюда следует, что наряду с использованием экспериментальной турбомашичы в качестве основного метода наследования необходимо применять и более простые и поэтому широко распространенные методы испытания неподвижных решеток Исследования элементов проточной части па~равых и газовых турбин могут производиться на водяном паре или на воздухе, при- 61 йем схема на«ытателийауа стенда сущестйенио ззййелт бт приме няемого рабочего тела Исследоипния элементов компреосара производятся, естественно, на воздухе Рис 10-1 Принципиальная схема воздушного экспериментального стенда 1 — двигетель; 2 — «очпрессор, 6 — ресивер, 6 — фильтр; 6— подогреве телье 6 н 7 -статические тете иовкп, 6, 2 — вксперниептельяея турбипе 16 †установ для взвешивания ревктивиык усилия, Ы вЂ” ееродииеивчегкен труба, 12 †оптическ уста.
павия, 12 — колодильяик, И вЂ” дополннтельиыа кочпрессор: 16 †филь, 16 †глушите, 17 †сте испытания плевенов, вжектоРов н т п, !6 в эжектоР, И-баллоны, 26 и 21 — бгильтР н влвгоотделнтель Принципиальная схема воздушного экспериментачьного стендз для исследования проточных частей турбин и компрессоров вред. ставлена на рис 10 ! 620 Воздух сжимается кампресоором 2 и, проходя через ресивер 8, очищается в фнлипре 4 В случае необходимости температура воз «уха может быть поднята в воздухаподапревателе б Это особенна важно прн достиукенни в исследуемой решетке больших скоростей, когжа температура воздуха резко падает, что вызывает конденсацию водяных паров, всегда находящихся в воздухе Очищенным и подогретым воздухом питаются экспериментальные установки для наследования плоских неподвижных решеток б и для исследования кольцевых неподвижных решеток 7, вовдупиая эиапериментальная лурбнпа 8, установка, работающая на принципе взвешивания реактивных усилий 10, аэродинамическая труба 11 с оптическими приборами 12 и блок 17 длл иапытаний эжекторов, патрубков, клапанов и т п Кольцевая аэродинамическая пруба 7 спроектирована так, что, помимо пнезмометричесиих измерений, позволяет измерять крутящий момент н осевое усилие на исследуемой решетке Аналогичко апроектнроза~на и воздушная экспериментальная турбина 8 с глдра~злнческим или индукционным тормозам 9 Аэрадинам~ичеакан труба является необходимым элементом стенда и предназпачаегся дчл тарпровочных испытаний различных измерительных приборов и необходимых методических работ На плоской устанаике б или аэродинамичеакой трубе 11 проводятся зтссперименты с применением оптической аппаратуры 12 Стенд может работать как по открытой, так и по замкнутой схеме Замкнутая схема, являясь более сложной, дает, однако, возможность незавн.
симаго изменения чисел М и Ке, т е позволяет раздельно исследовать влияния сжимаемасти и вязкости Для поста~нонки ряда экспериментов это требование является оановным При использовании открытой схемы воздух выбрасьвается в атмосферу через глушитель !б При работе по замкнутой схеме воздух через охладитель 13 подается во всасывающую линию компрессора -Для создания в замкцугом контуре стенда повышенного давления и возмещения утечек через неплоткасти н уплотнения необходим дополнительный компрессор 14 с давлением, превышающим максимальное давление во всасывающем патрубке основного компрессора Если компрессор 14 имеет достаточные степень сжатия и ЦРОИЗВаДИтЕЛЬНОСтгь та ДЛЯ РЯДа РЕЖИМОВ ВМЕСТО Оавапиата КОМ прессора 2 могут быть использованы компрессор 14 и эжектор 18, питающие экспериментальные установки воздухом пониженного давления В случае необходимости проведения эксперимента, требующего больших секундных расходов и высоких скоростей, может бытьприменена баллзнная схема, состоящая из компреасора 14 и группы баллонов 19 В течение определенного времени баллоны 19 наполняются компрессором 14 через фильтр 20 и влагоотделитель 21 Затем воздух из баллонов через регулирующие вентили направляется л экспериментальную установку Так как при работе давлевие в баллонах будет падать, то для поддержания постоянного режима эксперименталиной !станапки необходимо использование автоматичеоки управллемых вентилей Кратковременность действия— основной недостаток балловной охемы Метсшика эксперимента на воздухе при темпарапурах порядка б21 50 !ОО'С значителнно проще, челл на паре при температурах 250 †3' С Это определило шпрокое применение воздуха в лабораторных исследованиях проточных частей пурбомашин Однако ряд задач, связанных с длительной работой экспери.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
