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

Скачать файл

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Анализ формулы (16.9) при р Ф 0 не дает возможности полу чить удобное выражение для наивыгоднейшего отношения ско

ростей ( — ] , соответствующего максимуму ■»}„. Поэтому пред-

V С<> ' на

ставляет интерес определение для реактивной ступени оптималь

ного отношения ( — ) , соответствующего минимуму выход-

\ С0!опт

ной потери, которое в реактивной ступени так же, как и в ак-

тивной, практически мало отличается от , и

О/ на

Рис. 184. К влиянию степени реактивности на гидра влические потери в ступени

При заданных условиях на входе в СА, постоянных значе ниях hT, р, а, и выбранной форме проточной части ступени осевая составляющая с2а скорости за колесом при всех значе

ниях	—	остается	приблизительно	постоянной. Это		объясняется
тем,	со	в выражении (15.34) в этом			случае остаются		примерно
	что
ПОСТОЯННЫМИ с1а,			Р-2.	где	температура	'T-	согласно
			^ и f з = - S —,			/2,
			Г\ I о
(16.3)	зависящая		только от zCA + z PK,		ввиду незначительного из

менения этих потерь остается практически неизменной. Поэтому

минимум потери г вых, как и		в активной ступени, практически
достигается при осевом выходе газового потока из колеса.
Опуская вывод,	приведем	окончательное выражение для
( — ] , при котором	обеспечивается осевой выход:
\ Со1 опт
и		['t'2— fl2(l — Р) sin2 a j — b, (16.19)
= ] / " b2+

Со / опт

где

b = jip'PCOSa!-/! _p,

3 4 6

Сl a _

1 TI

C\0 ~ hD 'pi Та '

Анализ полученного выражения показывает, что с повыше нием р, несмотря на некоторое увеличение при этом коэффи

циента а , оптимальное отношение (-— )

возрастает, что физи-

\ СС 1опт

чески объясняется влиянием р на скорость w2. Если же коэффи циент а возрастает за счет изменения формы проточной части

^увеличения

. т 0 в этом слУчае отношение

уменьшается.

циентах а

На рис. 185а представлены планы скоростей при двух степе нях реактивности и прочих неизменных условиях. С увеличением Р осевая составляющая скорости с2а остается по-прежнему при мерно постоянной1 и возрастание w 2 приводит к увеличению окружной скорости и, обеспечивающей осевой выход.

На рис.				Q	на на-
	1856 показано влияние коэффициента а — —
правление	скорости с2 при	неизменной		а
				степени реактивности.
В этом случае w 2 = const,		поэтому	с	увеличением а,	т. е. с
уменьшением длины лопатки /2, угол			р2	возрастает и потребная

для осевого выхода величина Ысружной скорости уменьшается.

Относительная потеря с выходной скоростью г вых с увеличе нием степени реактивности изменяется по-разному в зависимости

	и
от значения отношения скоростей — .
	со
1 В формуле (15.34)	a const и ] г я const.

347

„ и

При малых значениях — , соответствующих закрутке потока за

со

РК в сторону, противоположную вращению колеса, с увеличением

степени	реактивности		угол	<*2	благодаря		возрастанию скорости
w 2 уменьшается и,		следовательно,				скорость са_еще сильнее от
клоняется от осевого направления,						увеличивая г вь1Х (рис. 186а).
При больших значениях				— ,	когда поток за РК закручен в
сторону	вращения,			со	скорости		w2 при возрастании р
		увеличение
приближает выход		к осевому			и скорость		с2, а с ней и потеря
г вых уменьшаются (рис.			1866).

Рис. 186. Влияние степени реактивности на потери с выходной

	скоростью:
а) при малых отношениях — ; б) при больших отношениях		—
	со	с0
Характер	изменения к.п. д. в зависимости от — при различ
ных степенях	но	Как сле
ных степенях	реактивности представлен на рис. 187.	Как сле

дует из приведенных кривых, при данном теплоперепаде для до стижения максимального к. п. д. в реактивной ступени требуются большие окружные скорости, чем в активной. Чем больше сте пень реактивности, тем положе протекают кривые к. п. д. вблизи максимума (вследствие возрастания w 2 медленнее изменяется скорость с2 при изменении и).

Выясним влияние степени реактивности на максимальное зна

чение к. п. д., считая	при	этом приближенно, что	максимум
к. п.д. соответствует осевому выходу. Тогда
z sux =	- p r — — l - аа«р2 ( 1 — p)sin2 a1.		(16.20)
	с0	с0

Как видно из выражения (16.20), при постоянных значениях угла otj и коэффициента <р относительная выходная потеря изме няется пропорционально произведению- а2 ( 1 — р). Можно пока-

348

зать, что в ступени турбины с заданной формой проточной части осевая скорость с!а , строго говоря, с увеличением степени реак тивности несколько уменьшается, если в сопловом аппарате имеет место докритический режим истечения, и увеличивается, если режим истечения сверхкритический. Одновременно происходит_непрерывное (до р ^;0,6 -*-0,7) уменьшение суммы потерь

г Сл + грк- В результате с увеличением р максимальное значение к. п. д. ступени т)и в случае докритических режимов в СА все время возрастает1 (кривые 2 и 3). При сверхкритических режи-

		Рис.	187.	Зависимость окружного к. п. д. от отноше-
				и
			ния — при различных степенях реактивности
			со
мах	в	СА,	несмотря на противоположный характер изменения
гЙ	и суммы £са+ 2 рк, максимальное значение					сростом сте
'выл	и суммы £са+ 2 рк, максимальное значение					сростом сте
пени	реактивности				несколько уменьшается, так как решающее
влияние		оказывает возрастание г вих (кривые 1 и 2*				напа	рис.	187).
Кривые к. п. д.					по полным параметрам f\*		в	реак
тивной		ступени		протекают более полого и смещаются			по отно
шению к кривым				ч]„= /( — ) так же, как и в активной ступени.

§?. Подводя итог исследованию влияния различных факторов на окружные к. п. д. ч\а и г\* ступени, можно заключить, что вели чина и характер изменения этих к. п. д. независимо от степени

1 Пренебрегая увеличением потерь на утечки в радиальном зазоре.

3 4 9

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124709

Смотрите также:










2014 biblioonline ru