Идельчик И.Е. - Справочник по гидравлическим сопротивлениям (1067427), страница 18
Текст из файла (страница 18)
При этом собственные потери в системе отсоса для указанных д сравнительно невелики 15-76— 5-771. 51. Направляющие лопатки (дефлекторы) отклоняют часть потока с ббльшими скоростями из средней области диффузор ~ к его стенкам, в зону отрыва (см. рис. 5-15, и), в результате зона отрыва уменьшается или полностью устраняется. Наибольший эффект от применения дефлекторов достигается при больших углах расширения. Так, при и = 90 —: 180' коэффициент сопротивления.
уменьшается почти в 2 раза. уста"овки дефлекторов (лопаток) в диф фузоре можно дать несколько общих правил. а) лопатки тки нужно помещать перед углом у входа в диффузор и за ним ~см. рис. 5-15, ), причем число лопаток необходимо увеличивать по м Ь) канал по мере роста угла расширения; должны к ) каналы между лопатками и стенкам и д ны, как правило, суживаться, однако для больших углов расширения можно пол- у 52. $>азделительньи стенки дФФ~фГ'".; зор.с большим углом расшИренИЯ 4Ц~.~ фузоров с меньшими углами (см. рй~ Этим достигается как уменьшение.о»Я» ления,.так и более равномеерное рае»» ние скоростей по сечению ~6-401. Эффективность разделительных стен значительнее, чем больше общин уго ширения диффузора. Наоборот, при Рис.
б-1б. Различные способы улучшения работы коротких диффузоров: а — отсос пограничного слоя; б — сдув пограничного слоя; в — направляющие лопатки (де$лекторы): г — удлиненные разделительные стенки; д — укороченные разделительные стенки; е — изогргдиентный (~»р/Нх = сопз») криволинейный диффузор; ж и з — криволинейные диффузоры, выполненные соответственно по всей дуге и по части дуги окружности; и = предотрывный диффузор; к — оребренный диффузор; л —. ступенчатый диффузор тельно малых углах расширения разделительные стенки могут повысить сопротивление диффузора, так как увеличивается общая поверхность трения. Подбор и построение разделительных стенок на всю длину диффузора с большими углами расширения производятся следующим образом: а) число г разделительных стенок берется в зависимости от угла расширения я: чить удовлетворительные результаты и с расширяющимися каналами.
Потоку необходимо дать возможность расширяться в каналах у стенок так же, как в центральном канале; с) для угла расширения а = 90' относительное расстояние Ь,Из = 0,95; для а = = 180' й1йз = 1,4 ~см. рис. 5-15, в); д) лопатки должнш иметь малую кривизну и могут быть сделаны нз листового металла с постоянными кривизной и хордои; е) хорда лопаток может составлять 20— 25еа диаметра или высоты сечения диффузора; $) наиболее выгодный угол наклона лопаток можно выбрать, устанавливая их сначала одна за другой впритык и затем поворачивая каждую лопатку на некоторый угол, пока не будет получено минимальное сопротивление диффузора.
164 60 4 30 2 о а~, Ь) разделительные стенки располагаются так, чтобы расстояния а' между ними .ца' входе в диффузор были строго одинаковьМ ', откуда а~ в= — — 1; 7 —:10 9 12 1/а 1+ 1 1 а а~ на выходе из него — примерно одинаковыми; с) перед входом в диффузор и после выхода из него разделительные стенки выступают параллельно оси диффузора. Длина 1 выступающих участков должна быть соответственно не менее 0„1ао и 0,1а,.
53. Правила построения диффузора с укороченными стенками (лопатками) по схеме рис. 5-15, д таковы 15-78): а) по рис. 5-16 находят ЬОрп (угол между продолжением линии внешней стенки диФ- фузора и линией смещения «источника» М~, т. е. точки, в которой сходятся продолжения линий всех лопаток, рис. 5-17); Ь) вычисляют фиктивный угол расширения диффузора = ~х+ 2~8оп~ и вычерчивают дугу а — б окружности, соединяющую углы изгиба стенок диффузора (линия перехода потока в горловине к потоку, .следующему «радиально~ из источника И~) по радиусу 3ао Г= 2а, где ао — ширина горловины диффузора; а" = 0,01745и — фиктивный угол расширенйя диффузора, рад; с) определяют число лопаток так, чтобы угол расширения каналов между ними был порядка С6".
= — = 7. 1О' г+1 д) находят относительную длину Ла' лопаток в зависимости от Р (см. Рис. 5-15, д): е) ширину входа в диффузор делят на (г+ 1) равных частей и лопатки располагают радиально, начиная с точек пересечения линий деления с линией перехода а — б; длину лопаток откладывают от линии перехода (см. рис.
5-15, д); 1) лопатки в зоне передних кромок изгибают с тем, чтобы обеспечить плавный переход из горловины в расширяющуюся часть канала; Ь) если диффузоры сравнительно короткие и длина лопаток превышает длину диффузора, лопагки можно укоротить до отношения 1'Й„=- 0,6; Ц если нужно уменьшить число лопаток, например, вследствие того, что ширина вход1юго сечения очень мала и можно ожидать эффекта стеснения, следует уменьшить длину лопатки, поскольку угол расширения Р при этом увеличивается. 54. В диффузоре с криволинейными стен; ками (см.
Рис. 5-15, е) „при 'которых площадь сечения возрастает вначале медленнее„' чем . в конце, градиент давления изменяется более ' плавно. Зтим ослабляется основная прйчйна отрыва потока и, следовательно, основной источник потерь. Весьма удачным с этой точки зрения является такой диффузор, в'ко-'' тором при потенциальном потоке соблюдается' Рис. 5-16. Заеисилость оптилшль- ного положения ЬОО„,, источника М от степени расширения диф- Фузора п~ И-Уй постоянство градиента давления (др/с1х = = сопз1) вдоль канала.
При углах расширения в пределах а = = 25-:-90' уменьшение потерь в таких .диффузорах по сравнению с прямолинейными доходит до 40%. При этом чем больше угол расширения в указанных пределах, тем значительнее уменьшение потерь 15-37 1. Рис. 5-17.
Течение в диффузоре с лопат; ками со смешенным источниколю 1о-781 При малых углах расширения (и<1 15 —: —:20') потери в криволинейных диффузорах становятся даже большими, чем в прямолинейных. Поэтому криволинейные диффузоры целесообразно применять только при больших углах расширения. 55. Уравнение образующей криволинейного диффузора круглого (и квадратного) сечения для йрИх= сопз1 (см. рис. 5-15, е) имеет вид Уравнение образующей для плоского диф» фузора где а = (а~+ ав)/2.
а Ьн от п~ пРи К = О 650 - О 688 и ~-=05 —:2 ю °,О приведены на графике а диа граммы 5-18. Кривые ~,„= ~( ,О построены по опытным данным н — ~ я Довжика и Морозова 15-291, а для остальных — приближенно с учетом как опытов 15-291, так и опытных данных Бушеля 15-71. Рис.
5-19. Осе-кольцевой диффузор В пределах 2<'п,с 4 и 0,5<.Х . 2,0 можно пользоваться интерполяционной формулой 0,25п"", ~,вн ° * При неравномерном поле скоростей на входе в осе-кольцевой диффузор или при уста- конке его за работающей осевой машиной коэффициент в~утреннего сопротивления / Р~й ~вн =/~Р( А~Двн ~ где Йд — поправочный коэффициент (см.
диаграммы 5-1 или 5-18). 68. Коэффициент сопротивления осе-кольцевого диффузора с задним суживакнцимся обтекателем (см. диаграмму 5-18) где ~д — общий ~ коэффициент полноты удара„определяемый в зависимости от угла расширения а по графику в диаграммы 5-18. 69. В данном разделе рассматривается один тип радиально-кольцевого диффузора с контуром криволинейной части, построенным по дугам окружности с Р/йо =-- 1,5 и Я/йо = 2,5 (см.
схему 1 диаграммы 5-19), и один тип осе-радиально-кольцевого диффузора с контуром криволинейной части, выполненным на основе дуги эллипса (см. схему 2 диаграммы 5-19 и рис. 5-20) с полуосями: а=1,— (1и — Ь з(па) и Ь= 1~т = — — го — Е„1я а, 2 ~ Общий коэффициент полноты удара учитывает еуииарные потери в диффузоре 1,5-38, о-391 168 Осевая линия принималась Зо1:- ческое место центров' окружноетей ных в контур диффузора, а.диаметр окружностей изменялись вдоль .осево от начального диаметра Ьо до конечн линейному закону. Относительный втулки при входе в диффузоры обо с1~ = 0,688.
70. Коэффициенты внутреннего ления ~вн указанных типов дифф даны на диаграмме 5-19 в завнсимост пени расширения п~ при различных знающ,,4<, ниях «радиальности» В~ = — для двух ~.":.:..:';::.:-."„:::.::...',,".::,':=';~ о чаев: с работающим компрессором при:сд,—, - ...-"„'.,-'-,:-„".'--,', — с,щ = 0,5 где са= — — — ао —— ~/4%о' — 4) а":-' и — окружная скорость лопастей комйрес. сора на внешнем радиусе, м/с; (~ — расход, мз/с) и неработающим компрессором. Величина ~„, при работающем компрессоре превышает соответствующее значение ~вн при неработающем компрессоре (турбомашийе) на.: ~ 15 — 20% . При этом коэффициент сопротивле.
ния-рассматриваемых диффузоров зависит от ! ~' режима работы компрессора, т. е. от коэффициента расхода с„(см. Довжик и Гинев; ':. ский ~5 — 281). 71. Комбинированный, т. е. осе-радиально- кольцевой диффузор, у которого участок .ра- Рис. о-20. Схема построения осе-радиально- кольцевого диффузора диального поворота расположен за коротким кольцевым диффузором, более совершенен с аэродинамической точки зрения. В таком диффузоре радиальный поворот осуществляется при пониженных скоростях потока, поэтому и потери давления несколько меньше. Вместе с тем осевые размеры такого диффузора существенно больше, чем у радиально- кольцевого.
72. Сопротивление кольцевых диффузоров, как и обычных, можно заметно снизить, устанавливая в них одну или несколько напраВ- ляющих поверхностей, которые разделяют диффузор, соответствующий большому зна-, ' Значения коэффициентов полного сопротив- . ления ~н см. в разделе 11. Вяах 1„И Яг,г% 7 8/ о5'Ю/ Ц' У,Я) Ж,8% ИЪах 2.07 79,6% ЛО' У,50 Юг, 7% ~ 1/а Ь Конфузоры в сети ' чеиию п, на несколько диффузоров с меньшими значениями са и способствуют общему упорядочению течения в диффузоре. Как и в обычных диффузорах, направлякицие поверхности эффективны только при больших углах расширения и при определенных сочетаниях углов сто и аа, т. е. таких, при которых коэффициенты сопротивления диффузоров без этих поверхностей имеют наибольшие значения 15-26, 5-23, 5-291.
73. В различных механических системах, включающих такие машины, как насосы, турбины, компрессоры и т. и., помимо необходимости замедления и поворота потока требуется еще и компактность подводящих каналов. Все это достигается в диффузорных коленах или (что то же) кривоосных диффузорах (схема Рис. 5-21. Сравнение значений ~~~д и готнах/ит для кривоосных диффузоров при пт = ~; 1дИо = = 7,15 ('сс = 8'~; ~ = 15 и 80', Ц0, = 0,85; Явно = 0,51%; Ке = 5,2.10з и для прямоосных диффузоров с отклоняющими коленами 15-153, 5-154'1 диаграммы 5-20).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
