Материал: Мамиконов А.Г. Теория авиационных компрессоров и газовых турбин [учебник]

зоваться только для решетки РК. Для СА условимся соответст­

§ 17. ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ ГАЗА В РЕШЕТКЕ

Неподвижная решетка профилей изменяет не только скорость газа, но также и его параметры состояния, причем характер этого изменения может быть различным.

Для того чтобы выяснить возможное изменение давления паза, напишем для участка 1-2 уравнение Бернулли, причем первона­ чально будем считать текущий поток идеальным (лишенным вязко­ сти) . В этом случае будем иметь

движной решетке в идеальном случае определяется исключи­

5 9

Из уравнения (3.14) находим

К - \ vdp — Lr .

Отсюда следует, что изменение давления газа в реальном слу­ чае, как и в идеальном, в основном определяется изменением кинетической энергии потока, но дополнительно зависит еще от величины гидравлических потерь. Эти потери всегда приво­ дят к падению давления по сравнению с идеальным случаем. Поэтому увеличение давления газа в решетке наблюдается

лишь при условии w2 < — 2gLr , а при более высоких ско­ ростях w2 давление понижается.

Зависимость между температурами газа на входе и выходе из неподвижной решетки устанавливается с помощью уравнения

Как видно, изменение температуры зависит только от изме­ нения скорости потока: при уменьшении скорости температура возрастает и наоборот.

Согласно уравнению (3.15)

откуда следует, что полная температура как идеального, так и реального потока при протекании через неподвижную решетку профилей остается неизменной. Это объясняется постоянством полной энергии газа.

Нетрудно показать, что полное давление в идеальном случае также сохраняется постоянным, а в реальном из-за гидравличе­ ских потерь всегда уменьшается.

Следует заметить, что удельный вес газа в решетке, как правило, изменяется в качественном отношении аналогично тем­

потока) эта закономерность нарушается.

6 0

§ 18. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКРУЖНОГО И ОСЕВОГО УСИЛИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПРОФИЛЬ РЕШЕТКИ

Полная аэродинамическая сила Р, приложенная к профилю в его центре давления (рис. 23), имеет в общем случае две соста­ вляющие—окружную Р и и осевую Р а , знание которых требуется для решения многих практически важных задач. Простейший способ определения сил Р и и Р а основан на при­ менении к потоку, обте­ кающему решетку, зако­ на количества движе­ ния.

В случае установив­ шегося движения газа (или жидкости) этот за­ кон выражается в так называемой гидродинами­ ческой форме, впервые полученной Л. Эйлером:

где R — равнодействующая внединих сил \ приложенных к вы­ деленному участку 1-2 газовой струи (рис. 24),

та»!, ^ 2 — скорости струи в сечениях 1-1 и 2-2,

Ge — секундный расход газа через поперечное сечение струи. Произведение секундного массового расхода газа на скорость

w называется секундным количеством движения. Поэто­

му закон количества движения в гидродинамической форме может быть сформулирован так: равнодейст вую щ ая всех внеш­

1 Буквы с черточками сверху обозначают соответствующие векторы сил или скоростей.

61

Заметим, что под силой R следует в общем случае понимать равнодействующую внешних сил, приложенных к газу не толь­ ко по так называемой контрольной поверхности (т. е. поверх­ ности раздела, ограничивающей выделенный участок), но также и со стороны внутренних тел, омываемых потоком.

где Gx— секундный расход газа через решетку, отнесенный к одному профилю.

Как видим, окружная сила, действующая на профиль, по ве­ личине пропорциональна закрутке потока в решетке и весовому расходу газа и направлена в сторону, противоположную закрутке.

На основании закона количества движения, написанного в проекциях на осевое направление, получим

6 2