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

то окончательно получим

Формула (16.10) была впервые предложена венгерским инже­ нером Банки и носит его имя. Из этой формулы видно, что ок­ ружной к. п. д. активной ступени зависит от пяти факторов: ско­ ростных коэффициентов о и &, поточных углов а, и р2 и отно­

входит в число независимых параметров, определяющих к. п. д. активной ступени.

Последнее обстоятельство несколько затрудняет использова­ ние формулы Банки. Однако, как видно из (15.32), в активной ступени угол р, не может сильно отличаться от угла рь так как в противном случае могут получиться практически неприемлемые

соотношения -Л между длиной выходных и входных кромок ло-

м

паток колеса. По этой причине в активной ступени, как правило,

p ,~ P i- В дальнейшем при исследовании влияния — , аь ср

со

и <Ь на к. п.д. будем полагать, что p2 = Pj.

Очень важное заключение о зависимости к. п. д. от отношения

и

— , а не от окружной и эквивалентной скорости (располагаемого

со

теплоперепада) в отдельности, объясняется тем, что при неиз­ менных значениях остальных параметров (аь р,, ш и &) отноше­

счет окружной скорости и. При этом условии изменение относи­

тельных z и абсолютных z потерь энергии в ступени будет пропорциональным.

Для того чтобы вскрыть физические причины влияния пяти вышеуказанных факторов на к. п.д., используем, кроме формулы (16.10), также соотношения (16.5) и (16.6), связывающие к. п.д. с потерями энергии в ступени.

3 3 6

шением потерь энергии в СА и РК.

Относительная потеря энепгии в СА ппи любой степени реак­ тивности с учетом (16.1) и (16.8) может быть выражена следую­

ко от коэффициента <р.

Согласно (16.21 относительная потеря энергии в РК активной

Отсюда видно, что zPK зависит от скоростного коэффициента ф

w.

иотношения скоростей — .

Вколичественном отношении скоростные коэффипиенты ® и ф влияют на к. п. д. активной ступени tj0 в различной степени. При изменении © и ф на 1 % окружной к. п. л. изменяется в пеовом

случае приблизительно на 2% , а во втором только на 0,5% . Это объясняется тем обстоятельством, что скорость c1ad, а сле­ довательно, и потеря энергии в СА активной ступени сущест­ венно превосходят скорость и соответственно потерю энергии в РК. Отсюда вытекает, что при проектировании активных турбин основное внимание необходимо обращать на уменьшение потерь в сопловом аппарате.

Окружной к. п. д. по полным параметрам т)0* при увеличении коэффициентов с? и ф согласно (16.6) также увеличивается.

Влияние углов а, и р2

Согласно формуле (16.10) с уменьшением углов а, и (32 к. п.д. т)и непрерывно возрастает, причем влияние угла at на к.п .д. сильнее, чем (32.

выходе из колеса, чем, собственно, и обусловливается снижение осевой скорости с2а .

1 Количественное влияние угла а, на к.п.д. т)и при «- = const представле­ но на рис. 182.

3 3 8

Окружной к. п. д. т)в* с уменьшением углов и (ПРИ <р= const и <)>= const), как это следует из формулы (16.6а), так­

ма т\* по сравнению с максимумом tj0 (при <рФ const) в сторону больших углов а, объясняется увеличением относительной вы­

ходной потери г выя с ростом а,.

Влияние отношения скоростей —

Особый практический интерес представляет зависимость к. п. д.

турбины от отношения скоростей — , которое оказывает наибо-

зически это объясняется в первом случае отсутствием вращения

лучается максимальным, определяется из -условия

= 0 ,

откуда

Соответствующая этому отношению наивыгоднейшая окружная скорость вращения колеса

лучено из выражения (16.10):