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

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

В различных конструкциях турбин скелетными линиями ре шеток профилей служат дуги окружности, параболы или лемни скаты, способ построения которых приведен в работе [25].

Рассмотрим в качестве примера построение скелетной линии, являющейся дугой окружности и принятой за среднюю линию

Рис. 220 Угол отставания потока в функции угла р2р и числа Мда>

профиля. Сначала	определяется установочный угол решетки
(угол выноса) Р, =	у [1 8 0 -(\| 3 1л- р 3л)—(Xj - X 2) ] = 9 0 - -Ь (Р„ - P J

и ширина решетки A = &sinPp, после чего на чертеж наносятся хорды профилей. Затем из середины хорды восстанавливается

нормаль и радиусом	Г)	я—	t l	в— чертится дуга, опираю-
	К =		--------
		C0S Pi.* “Г		COS р2л

412

щаяся на хорду, как показано на рис. 221. В случае, когда эта дуга соответствует контуру вогнутой части профиля, желатель но, по технологическим соображениям, радиус R сохранить по высоте лопатки неизменным.

После построения скелетной линии по ней изгибается выб ранная развертка профиля (рис. 219). Для этого:

— измеряется длина скелетной дуги L и определяется место положение наибольшей

толщины профиля e ' - -bL

(рис. 218 и 219);

—от точки d скелетная линия делится на равные участки, соответствующие указанным на развертке;

—на границах участков проводятся нормали к ске

летной линии;

— при длине развертки,
равной длине скелетной ду
ги, вычисляются абсолют
ные толщины профиля и от		Рис. 221. Построение скелетной линии —
кладываются на нормалях к
		дуги окружности
дуге, как показано	на

рис. 218.

Полученный профиль переносят на соседнюю скелетную кривую. Вписывая окружности в сечение межлопаточного канала (рис. 218), проверяют плавность сужения канала. Если это условие не выпол няется, производят корректировку контура профиля лопатки.

Построение профиля по дугам окружностей

На рис. 222 показан простой способ построения профиля ло паток СА при осевом входе (аг = 90°) по заданным ширине ре шетки h, шагу t и выходному углу а1л [25]. Цифры на этом рисунке показывают порядок выполнения операций при построе нии. Профиль в данном случае образуется из дуг окружностей и прямых. Проверка сужения канала остается обязательной.

Как правило, профиль по высоте лопатки СА сохраняется неизменным и в случае, когда au = var. Для обеспечения необ ходимых углов аи корневое и концевое сечения разворачиваются относительно среднего так, чтобы строго выдерживались углы выхода потока. Получающееся при этом несовпадение направле ния потока на входе с касательной к средней линии профиля лопатки на величине потерь в решетке заметно не сказывается.

В активной ступени спинка и вогнутая часть профиля рабо чего колеса в большинстве случаев строятся по дугам окруж-

4 1 3

Рис. 222. Построение профиля лопатки соплового аппарата

Рис. 223. Построение профиля лопаток рабо чего колеса активной ступени

ностей. Способ построения профиля				[57] виден из	рис.	223.
Угол	заострения i	обычно	выбирается в пределах 5 — 15°,			ра
диус	закругления	передних	кромок	rH= 1 -4- 1,5 мм,	толщина
кромок на выходе		s2 — 0,8 ч- 1,5 мм.		Радиус вогнутой части
профиля R определяется из соотношения

откуда

Величина шага лопаток t принимается равной		(0,6 -ь 0,8) R.
Угол атаки	на входе i выбирается в пределах 0	— 5°, а угол
отставания	потока о находится по рис. 2 2 0 .

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. А б и а н ц

В. X., Теория авиационных

газовых турбин,

Оборонгиз,

1953.

А б р а м о в и ч

Г. Н., Прикладная газовая

динамика, ГИТТЛ,

1951..

3. Б а б к о в а

М. М.,

Зависимость крутизны

характеристик

диапазона

устойчивой работы

ступени

осевого

компрессора

от ее

расчетных параметров,

«Энергомашиностроение», 1957, № 6.

работоспособности

одной

ступени осевого

Б о г д о н о в

С. М.,

Влияние

компрессора на характеристику всего компрессора, «Вопросы

ракетной

тех

ники», 1952, № 2.

А. И., Исследование обтекания

компрессорных решеток

Б у н и м о в и ч

при малом удлинении лопаток, Технический

отчет

Института

им.

Баранова,

№ 89,

Оборонгиз,

1958.

турбин,

Судпромгиз,

1953.

В а с и л ь е в

В. К., Теория судовых

про

• 7. Г к и е в с к и й

А. С.,

Исследование

двух схем изменения

площади

точной части осевого компрессора, Сборник ЦАГИ «Промышленная аэродина мика», № 10, Оборонгиз, 1958.


8.	Г о ф л и н		А. П., Аэродинамический расчет проточной части осевых ком
прессоров для стационарных установок, ЦКТИ, Кн. 34, Машгиз, 1959.
9.	Д е й ч	М. Е., Техническая газодинамика, Госэнергоиздат, 1953.
10.	Д е й ч	М. Е., С а м о й л о в и ч Г. С., Основы аэродинамики осевых тур
бомашин, Машгиз, 1959.
11.	Д е ш к о		П. А., Теоретическое исследование характеристик турбин двух

роторных двигателей, Труды ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского, вып. 212, 1957.

12. Д ж о н с е н	М., Г и н з б у р г А.,	Некоторые исследования центробеж
ных компрессоров,	проводившиеся NACA,	Технический перевод ЦАГИ № 8550,

1955.

13. Д м и т р и е в с к и й В. И., X о л щ е в н и к о в К-. В., Нагнетатели и над дув авиационных двигателей, Оборонгиз, 1939.

14.	Д о б р о х о т о в А. Н., М а к с а й	А. В., Теория авиационных газовых
турбин, РКВИАВУ, 1955.		лопаток осевого дозвукового ком
15.	Д о в ж и к С. А., Профилирование	лопаток осевого дозвукового ком

прессора, Сборник ЦАГИ «Промышленная аэродинамика», вып. 11, Оборонгиз,

1958.	Д э в и с	Г., К о т т а с Г., М о д и А., Влияние числа Re на эффектив
16.
ность лопаточных машин, «Вопросы ракетной техники», 1952, № 4.
17.	Е р ш о в	В. Н., К вопросу о радиальном равновесии потока в проточной

части осевых турбомашин, Сборник трудов лаборатории проблем быстроходных машин и механизмов АН УССР, вып. 4, 1953.

18. Е р ш о в В. Н., П а в л е н к о Г. В., Вращающийся срыв в элементар ной ступени осевого компрессора, Известия ВУЗ МВО, Авиационная техника, 1959, № 3.

416

19.	Ж и р и ц к и й	Г. С., Авиационные газовые турбины, Оборонгиз, 1950.
20.	Исследования	рабочего процесса в ступени газовой турбины,	Сборник
статей под ред. Черкасова Б. А., Труды МАИ, вып. 68, Обо'ронгиз, 1956.
21.	Исследование	рабочего процесса в газовых турбинах, Сборник	статей
под ред. Черкасова Б. А., Труды МАИ, вып. 82, Оборонгиз, 1957.
22.	К а з а к.е в и ч	В. В., Автоколебания (помпаж) в вентиляторах	и ком
прессорах, Машгиз, 1959.

23.К а з а н д ж а н П. К., Нерасчетный режим работы авиационной газовой турбины, Труды ВВИА им. Жуковского, вып. 450, 1951.

24.К и р и л л о в И. И., Газовые турбины и газотурбинные установки, т. I, Газовые турбины и компрессоры, Машгиз, 1956.

25.	К и р и ч е н к о В. И., Расчеты деталей		и узлов газотурбинных двигате
лей, ХВАИВУ, 1957.		Газотурбинные установки,	Судпромгиз, 1959.
26.	К о к с Г. Р.,
27.	К о м о ц к и й	Р. В. и др.. Авиационное	оборудование и его эксплуата

ция, ч. II, Автоматическое и приборное оборудование, ВВИА им. Жуковского,

1958.	Кр а с и ль н и к о в В. А., Исследование движения	воздуха в канале ко
28.
леса центробежного компрессора, Труды Казанского АИ, XXXIII—XXXIV, 1958.
29.	К р и в о ш е и н В. Ф., Влияние поворота профиля	в решетках элемен

тарной ступени осевого компрессора на ее характеристики, «Теплоэнергетика»,

1959, № 7.		Р а пи п о рт М. С., Параметры и конструктив
30. К у з я х м е т о в X. М.,
нее	особенности зарубежных	серийных турбореактивных двигателей (по дан
ным	зарубежной печати), Институт им. Баранова, 1958.

31.К у л а г и н И. И., Теория авиационных газотурбинных двигателей, Обо ронгиз, 1955.

32.Л и в ш и ц С. П„ Влияние радиального зазора на работу осевого ком

прессора, «Энергомашиностроение», 1956, № I.

при

входе

33.

Л и в ш и ц

С. П., О влиянии закрутки потока и углов атаки

рабочее колесо

центробежного

компрессора, «Энергомашиностроение»,

1958j

12.

М а к к о й

А. У., Х у п е р

А. В., Лопаточное регулирование в ступенях

34.

осевого компрессора, «Вопросы ракетной техники», 1954, Mb 3.

35.

М а м и к о н о в

А.

Г.,

Теория

авиационных

осевых компрессоров,

ЛКВВИА, 1952.

А. Г.,

Теория центробежных компрессоров

(конспект

36.

М а м и к о н о в

лекций), ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского, 1958.

37.

М о у л т Е., П и р с о н

Г. и др., Сравнительная оценка осевых и центро

бежных компрессоров, «Вопросы ракетной техники»', 1951, Ms 5.

компрессора

38.

О л ь ш т е й н Л. Е.,

Исследование работы ступени осевого

при расходах, меньших оптимального, Труды ЦИАМ, Ms 230, 1952.

осевого

ком

39.

О л ь ш т е й н

Л. Е.,

П р о ц е р о в

В. Г., Метод

расчета

прессора по данным продувок плоских решеток, Труды ЦИАМ, Ms 150, 1948.

40.	П а т р аш е в	А. Н., Гидродинамические основы теории паровых и га
зовых турбин, ВВМИУ им. Дзержинского, 1955.
41.	П о д о б у е в	Ю. С., С е л е з н е в К- П., Теория и расчет осевых и цент
робежных компрессоров, Машгиз, 1957.
42.	П р е д т е ч е н с к и й Г. И., Расчет характеристик газовых турбин,
ЛКВВИА 1953.

43.Развитие газовых турбин, Сборник статей, под ред. Александрова В. Л., БИТ, 1947.

44.Р е д д и К- Вихри и их влияние на характеристику центробежного на гнетателя с прямыми лопатками, «Вопросы ракетной техники». 1955, Ms 3.

45.Р о д и н К. Г., Характеристики ступени осевого компрессора при различ

ных углах установки лопаток, Энергомашиностроение, Труды ЛПИ, Ма 177, 1955.

46. Р у с а н о в В. П., Анализ некоторых способов борьбы с неустойчивой ра ботой центробежного компрессора, Труды ХВАИВУ, вып. 63, 1956.

27 А, г. Мамиконов к др

41 7

47. С а д и к о в И. Н., Влияние искажения поля скоростей перед компрес сором на его работу (обзор иностранной литературы), Институт им. Баранова,

1959.

48.С а з о н о в А. А., Метод расчета течения газа в лопаточных машинах, Труды Института нм. Баранова, № 324, 1958.

49.Сборник статей по осевым компрессорам турбореактивных двигателей,

Обзоры и переводы МАП, № 39, 1949.

50. С в е ч и и к о в . В. С., Д а в л е т - К и л ь д е е в Р. 3., Обобщение аэро динамических исследований ступеней осевого компрессора с повышенными на

порами, Труды ЦАГИ, вып. 745, 1959.			А. Б„ Аэродинамические	характери
51.	С в е ч н и к о в	В. С., К и р и л л о в
стики ступеней осевого компрессора, Труды ЦАГИ, вып. 717, 1958.				определяю
52.	С е д о в Л. М.,	Условияподобия и	отвлеченные параметры,

щие характеристики компрессоров, Сборник статей № 13, Теоретическая гидро

механика, вып. 5, ЦИАМ, 1954.			В сб. ЦАГИ:		«Сборник тео
53. С и м о н о в	Л. А., Осевые компрессоры.
ретических работ по аэродинамике», Оборонгиз, 1957.					аэродинамика
54. Срывные и помпажные явления в осевом			компрессоре;
срывиых колебаний	лопаток (обзор литературы),		под ред.	Ольштейна		Л. Е.,
Оборонгиз, 1958.	Г. Ю., Основы теории лопаточных машин,				комбинирован
55. С т е п а и о в
ных и газотурбинных двигателей, Машгиз, 1958.					Труды	ЦИАМ,
56. С т е ф а н о в с к и й В. А., Осевые		компрессоры, ч. I,
№ 117, Оборонгиз, 1946.		П. К. и др., Теория реактивных дви
57. С т е ч к и н	Б. С., К а з а и д ж а н
гателей, Лопаточные машины, Оборонгиз, 1956.				машины, Машгиз,
58. С т р а х о й и ч К- И., Центробежные компрессорные
1940.

59.Т и х о н о в Н. Д., Методика профилирования лопаток газовых турбин, РКВИАВУ, 1957.

60.У в а р о в В. В., Профилирование длинных лопаток газовых и паровых

турбин, Труды ЦИАМ, № 99, Оборонгиз,

1945.

расчет осевого

компрес

61. X о л щ е в н и к о в

К. В.,

Выбор

параметров и

сора, Оборонгиз, 1949.

К. В.,

Е м и н

О. Н., Выбор

параметров и расчет га

62. Х о л щ е в н и к о в

зовой турбины, Оборонгиз, 1958.

нагрузки

ступени

газовой

турбины,

63. Ч е р к а с о в

Б. В., Исследование

Труды МАИ, вып. 107, Оборонгиз, 1959.

компрессора,

«Вестник

Воздуш

64. Чин ае в

П.,

Регулирование осевого

ного Флота», 1954, № 5.

Осевые компрессоры, Госэнергоиздат, 1955.

65. Ш е р с т ю к

А. Н.,

66. Ш н е э

Н. И., Теория газовых турбин, Машгиз,

1950.

67. Э к к е р т

Б.,

Осевые

и центробежные компрессоры, Машгиз, 1959.

68. A r m s t r o n g

W. D.,

Ап experimental investigation

the Secondary flow

occuring in a

compressor

cascade,

The

Aeronautical Quarterly, vol. VIII,

part.3,

1957.

Compressor

stall

well

understood — but

not yet licked, SAE

Journal,

69.

№ 10,

1956.

J.,

S i e s t r u n c k

R., Rotating stall

in axial-flow compressors, JAS

70.

F a b r i

vol. 24, № 11, 1957.

A. G.,

Visualization

studies of secondary flows

71.

H e r z i g

H. Z., H a n s e n

with applications

to lurbomachines,

Transactions

of the ASME,

vol. 77, № 3, 1955.

72.

H o w e l l

R.,

The

aerodynamics

of the

gas

turbine, RAS,

vol. 52,

№ 500,

1948.

A.,

Steam

and

gasturbines, 1945.

73.

S t o d o l a

axiAl-flow compressor

74.

S t e p h e n s о n J.

M.,

Efficiency

and drag of an

stage, Aircraft Engineering, vol. XXV, № 292, 1953.

75.

S t o n e

A., Effects

of stage characteristics and^matching on axial-flow-com

pressor

performance,

Transactions

of the ASME,

vol. 80,

№ 6‘,

1958.

О Г Л А В Л Е Н И Е

Предисловие

Основные обозначения

				Введение
§	1.	Понятие о компрессоре и газовой турбине . . . . .
§	2.	Краткая историческая справка о развитии общих гидродинами
ческих	основ		лопаточных машин		.................................................................
				Ч А С Т Ь П Е Р В А Я
				КОМПРЕССОРЫ
Г л а в а			1. Энергетические основы рабочего				процесса	компрессора
§	3.	Степень сжатия		и производительность			компрессора		17
§	4.	Термодинамика		рабочего	процесса	идеального		неохлаждаемого	19
к о м п р е ссо р а ....................................................................................................................				рабочего	процесса	реального		неохлаждаемого
§	5.	Термодинамика							22
к о м п р е ссо р а ....................................................................................................................
§	6. Влияние охлаждения на работу ком п р ессор а .............................								28

§7. Механические потери, потери на утечку и эффективная работа

компрессора ..................................................................................................................					действия		компрессора		.		30
§	8.	Коэффициенты полезного			действия		компрессора		.		31
§	9.	Мощность,	потребляемая		компрессором ....................................				. .	.	34
§	10.	Термодинамика процесса			многоступенчатого сжатия				. .	.	35
		Г л а в а	2. Общие сведения об осевом компрессоре
§	11.	Устройство осевого компрессора..........................................................									39
§	12.	Основные допущения теории осевых компрессоров .									43
§	13.	Рабочий процесс осевого			к о м п р ессо р а ............................................						46
§	14.	Краткая историческая справка о развитии осевых компрессоров									49
	Г л а в а 3.		Элементы теории			плоских	решеток	профилей
§	15.	Геометрические параметры				плоской	р е ш е т к и .............................			52	56
§	16.	Кинематика потока в		плоской решетке .							56
§	17.	Изменение параметров		состояния газа в решетке						на	59
§	18.	Определение окружного			и	осевого	усилий,	действующих		на
профиль реш етки ....................................						................................................................. 61
27*											419

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

Смотрите также:










2014 biblioonline ru