Диплом_Марков (1231052), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

При профилировании рабочего колеса ЦБК решается две задачи. Во‑первых, формируется канал в меридиональной плоскости и, во‑вторых, профилируется входная часть лопаток РК.

Профилирование канала рабочего колеса в меридиональной плоскости

В качестве исходных данных принимаются полученные ранее диаметры D_1вт, D_1пер, D₂, высоты канала на входе b₁ и на выходе b₂ из РК. Форма канала РК в меридиональной плоскости приведена на рис. 6.4. Прямолинейные участки внутренней стенки канала на входе и выходе из РК сопряжены дугой окружности радиусом R_m в точках А и В.

Оценка недостающих геометрических параметров проводится следующим образом. Угол наклона внутренней стенки канала на входе в РК выбирается из диапазона _1­ = 0…15^, а на выходе из РК – ₂ = 5…10^. Относительный осевой размер канала РКS_РК = S_РК/D₂ находится в диапазоне 0,20…0,35, а диаметр на котором располагается точка сопряжения В, определяется с помощью соотношения D_В = (0,75…0,85)D₂.

Радиус R_m дуги окружности сопряжения находится по формуле:

(6.1)

При оценке радиуса R_m следует учитывать то, что его величина не может превышать значение R_max, определяемое по формуле:

(6.2)

а выбираемая величина S_РК должна быть больше значения S_{РК min}:

(6.3)

Значения перечисленных выше параметров приведены в таблице 6.1.

Внутренний контур канала РК в меридиональной плоскости вычерчивается в следующей последовательности (см. рис. 6.5). На горизонтальной линии откладывается ширина канала . Из точки D восстанавливается перпендикуляр DE протяженностью (D₂-D_1ВТ)/2. На нем откладывается отрезок DF=(D_В-D_1ВТ)/2. Через точку F проводится горизонтальная линия. С этой линией в точке В пересекается прямая ЕВ, проведенная к линии ED под углом .

Таблица 6.1 – Значение геометрических параметров, характеризующих форму канала РК в меридиональной плоскости

Параметр	Размерность	Значение параметра	Параметр	Размерность	Значение параметра
D1вт	мм	25	2	град.	5
D1ср	мм	39,6	SРК	–	0,3
D1пер	мм	55	SРК	мм	27
b1	мм	15	DВ	мм	72
D2	мм	90	Rm	мм	24,9
b2	мм	5,1	Rmax	мм	26,7
1­	град.	13	SРК min	мм	21,4

Из точки В восстанавливается перпендикуляр к линии ЕВ длиной ОВ=R_m. Затем радиусом R_m выполняется дуга окружности с центром в точке О. К этой дуге из точки С проводится касательная СА. В результате получается внутренний контур канала.

Внешний контур канала получается при проведении ряда вспомогательных окружностей, касательных к внутреннему и внешнему контуру, при плавном изменении диаметров окружностей от d=b₁ на входе до величины d=b₂ на выходе. Схема формирования внешнего контура канала приведена на рис. 6.6. Здесь же показана центроида – линия, на которой располагаются центры вписанных окружностей диаметром d. Ее общая длина обозначается как L₀, а длина внутреннего контура – как L. Величина L₀ приблизительно определяется с помощью соотношения L₀=К_LL, где коэффициент пропорциональности определяется по формуле:

. (6.4)

Р
исунок 6.4 – Форма каналов РК в меридиональной плоскости

Рисунок 6.5 – Построение внутреннего контура канала РК в меридиональной плоскости (масштаб 2:1)

Значение L находится по формуле:

. (6.5)

В нашем случае

;

.

Диаметры вписанных окружностей определяются исходя из следующих соображений. В соответствии с рекомендациями работы [3] изменение относительной площади канала в зависимости от относительной длины центроиды должно подчиняться кубической зависимости:

(6.6)

Коэффициенты этого полинома находятся исходя из условий:

- при значения и

- при величины и

Для рассматриваемого случая

(6.7)

Таблица 6.2 – Значение геометрических параметров, необходимых для построения внешнего контура канала РК

№ сечения	-	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
L0	-	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
L0i	мм	0	2,83	5,66	8,50	11,33	14,16	16,99	19,83	22,66	25,49	28,32
Li	мм	0	4,75	9,5	14,26	19,01	23,76	28,51	33,26	38,02	42,77	47,52
Fi	-	1	0,999	0,997	0,991	0,981	0,966	0,945	0,915	0,877	0,829	0,770
Fi	мм2	1868	1866	1862	1851	1833	1805	1764	1709	1638	1548	1438
Di	мм	39,6	41,35	42,73	45,02	48,3	52,68	58,11	64,61	71,96	81,16	90
di	мм	15,0	14,4	13,9	13,1	12,1	10,9	9,7	8,4	7,2	6,1	5,1

Затем центроида разбивается на n участков (обычно 8…12) и находится на границе каждого участка значенияF_i и F_i = F₁F_i (см. таблицу 6.2).

Формирование внешнего контура канала осуществляется в следующей последовательности. Внутренний контур разбивается на n (в рассматриваемом случае n=10) отрезков (см. рис. 6.6). На входе в канал вписывается окружность диаметром b₁, касательная внутреннего контура в точке 1. Затем намечается центр окружности того же диаметра, но касательный внутреннего контура в точке 2. Замеряется диаметр D, на котором располагается этот центр, и его величина записывается в табл. 6.2. Определяется ширина канала у точки 2 по формуле d=F/πD и уже этим диаметром d вписывается окружность, касательная внутреннего контура в точке 2. Далее, перемещаясь к точке 3, намечается центр окружности предыдущего диаметра, касательной внутреннего контура в точке 3. Затем определяется диаметр D расположения этого центра и уточняется ширина канала d у точки 3, которым и выполняется окружность, касательная внутреннего контура в точке 3. Таким образом, вписывание окружностей осуществляется вплоть до выхода из канала. Внешний контур канала вычерчивается плавной (лекальной) кривой, касательной вписанных окружностей.

Профилирование входной части лопаток рабочего колеса

Профилирование входной части рабочих лопаток обеспечивает безударный вход потока на лопатки, отсутствие обратных токов и отрыв потока в межлопаточных каналах. При этом обеспечивается уровень потерь, не превышающий принятый в газодинамическом расчете.

Рисунок 6.6 – Построение внешнего контура канала РК в меридиональной плоскости (масштаб 2:1)

В качестве исходных данных используются число лопаток РК Z_РК и значения угла ₁, полученные на различных диаметрах в газодинамическом расчете.

Характеристики

Список файлов ВКР