За выходными кромками (в зазоре за решеткой) неравномерность поля давлений уменьшается сравнительно быстро; пограничные слои, сходящие с вогнутой и выпуклой сторон каждого профиля, а также вихревые зоны за выходными кромками образуют так называемые аэродинамические следы. Последние на относительно небольшом расстоянии за решеткой смыкаются и захватывают весь поток. Далее поле скоростей продолжает выравниваться. При достаточно больших осевых зазорах поток на входе в последующую ступень можно в ряде случаев считать практически равномерным. Однако с точки зрения возмущающих сил, связанных с неравномерностью, такое заключение не всегда возможно.
3.2. Поток в решетках облопачивания в абсолютном и
относительном движении
Выше, рассматривая течение в межлопаточном канале, мы не конкретизировали условия на входе в него, сказав лишь, что направление и скорость потока на входе в решетку обеспечиваются сопловым аппаратом. Это не совсем строго, ибо решетка, помещенная в поток, меняет поле скоростей не только за своими выходными кромками, но и вверх по потоку перед входными кромками. Это влияние решетки на течение перед собой распространяется приблизительно на 1 шаг решетки . При рассмотрении обтекания решеток турбинных лопаток предположим вначале, как и раньше, что поток, натекающий на решетку - равномерный.
Учитывая, что рабочая решетка движется по отношению к сопловой, мы будем рассматривать течение в турбинной ступени в неподвижной системе координат, связанной, например, с соплами, как абсолютное (скорость потока в абсолютном движении будем обозначать – С); течение в подвижной системе координат, связанной с рабочими лопатками, как относительное (скорость потока в относительном движении будем обозначать – W).
При однородном потоке на входе в решетку он будет установившимся в абсолютном движении для соплового венца, а в относительном движении - для движущегося венца рабочих лопаток.
Для проверки нашего предположения о равномерности потока на входе в решетку рассмотрим, как меняются параметры потока, например, за рабочими лопатками в абсолютной системе координат. Если учесть сказанное выше об окружной неравномерности потока в межлопаточном канале и за его пределами, то изменение во времени давления, измеренного за рабочими лопатками и в межлопаточных каналах датчиками, неподвижно установленными в произвольных точках, можно представить следующим графиком (рис.10).
Рис.10. Изменение во времени давления в межлопаточных каналах (абсолютное движение):
1 - неподвижный датчик давления, 2 - произвольное сечение канала, 3 - плоскость выходных кромок рабочих лопаток, 4 - неподвижный датчик давления, 1/n - время, за которое ротор сделает один оборот, и лопатка с точкой (а) на вогнутой стороне снова окажется напротив датчика
Число пиков давления, отмеченных датчиком за один оборот ротора, очевидно равно числу рабочих лопаток . Абсолютная величина пиков давления в точках а; а'; а" и т.д. может быть различной (например, при неравенстве шага рабочих лопаток).
Совершенно аналогичная картина изменения давления может быть получена для сопловых лопаток в относительном движении, если измерять давление в зазоре за соплами подвижным датчиком, установленным на входной кромке одной из рабочих лопаток, вращающихся вместе с ротором. В этом случае число пиков давления за время одного оборота ротора очевидно равно числу сопловых лопаток .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.