Важнейшими из них являются: b — хорда решетки; В — ширина решетки; l—высота решетки; t—шаг решетки; а — ширина межлопаточного канала на выходе; αу ( βу)— угол установки профиля в решетке; сmax— максимальная толщина профиля; r1 и r2 — радиусы входной и выходной кромок.
Газодинамическими параметрами, определяющими режим течения в решетке, служат углы входа потока в решетку α0, β1, числа Маха М и Рейнольдса Rе. К режимным параметрам следует отнести также степень турбулентности ε и степень влажности потока пара у0
Аэродинамическими характеристиками решеток являются:
1) коэффициенты потерь энергии, определяемые по формулам:
ζ с = 1 — (с1/с1t)2 ; ζ р = 1 — (w2/w2t)2
2) коэффициент расхода
μ = G/Gt,
где Gt,= F1 с1t /υ1t — теоретический расход; здесь F1 — площадь выходного сечения; υ1t — удельный объем на выходе при изоэнтропном расширении;
3) углы выхода потока на решетки
В настоящее время основным методом оценки аэродинамических ха-рактеристик и выбора профилей является использование атласов и нормалей, в которых собраны и обобщены экспериментальные данные по большому числу разнообразных профилей. Так, в [1] «Атлас профилей решеток осевых турбин», Дейч М. Е., Филиппов В. А., Лазарев Л. Я., М. «Машиностроение». 1965г. приведены характеристики более чем 60 типов профилей, которые можно разбить на группы (табл. 2.1).
Одним из основных геометрических параметров, определяющих коэффициент потерь энергии в решетке, является относительный шаг ¯t = t/b. Размер оптимального относительного шага tопт зависит в основном от углов входа α0 (β1) и выхода α1 (β2) потока и определяется по рекомендациям [1] или по табл. 2.1.
Характеристики профилей решеток Таблица 2.1.
ПРИМЕЧАНИЕ: С – сопловые; Р – рабочие, первые две (три) цифры – расчетный угол входа потока, вторые две цифры – угол выхода потока; А – дозвуковые; Ак – дозвуковые для лопаток малой высоты; Б – околозвуковые; В – сверхзвуковые.
Хорда b, максимальная толщина смах , радиусы входной r1 и выходной r2 кромок профиля определяются из условии прочности, удобства техноло- гии и минимального коэффициента полных потерь энергии.
Минимального коэффициент полных потерь достигается при хордах сопловой b1опт и рабочей b2опт решеток, определяемых эмпирическими зави-. симостями:
b1опт ≈ 8√l1; b2опт≈ 4√l2,
где l1 и l2 — высоты сопловой и рабочей решеток.
Потери, возникающие в решетках профилей разделяются на две группы:
1) профильные ζпр состоящие из потерь трения ζтр и кромочных ζкр;
2) концевые ζкон, связанные с пространственным характером течения и конечной высотой решетки.
Сумма этих составляющих равна коэффициенту полных потерь энергии:
ζ,= ζпр,+ ζкон,= ζтр,+ ζкр,+ ζкон,
Определение коэффициентов потерь энергии возможно двумя способами. Первый заключается в использовании атласов профилей и нормалей [1].
На рис. 2.2 и 2.3 в качестве примеров приведены динамические характеристики профилей С - 9012А и Р-2617А.
Второй способ заключается в использовании обобщенных зависимостей для отдельных коэффициентов потерь и эмпирических формул для учета влияния геометрических и режимных параметров. По этому способу коэффициент суммарных потерь при дозвуковых скоростях определяется по формуле
ζ,= [(ζтр0+ΔζRe)ξшер +ζкр](1+k1b/l) (2.1),где ζтр0 —
коэффициент потерь трения, зависящий только от углов входа и выхода потока, 
,
ΔζRe — приращение коэффициента потерь трения в зависимости от числа Re = b1c1 t/ν1t(или Re =b2w2t/ν2 t), здесь ν – кинематическая вязкость пара
ΔζRe=5,8·104/ Re1,25;
ξ шер — коэффициент, учитывающий влияние шероховатости на изменение потерь трения,
ξ шер = (ζтр.шер/ζтр.гл.)·0,4·(kшер/b)0,15·Rе0,2
Здесь kшер — абсолютная шероховатость поверхности, мм, значения которой приведены ниже:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.