Дополнительные потери в охлаждаемых решетках

Потери от вращения

Концевые потери.

Волновые

Потери в решетке профилей. Классификация.

Потери в лопаточной решетке:

1.Профлиьные(на трение, кромочные, отрыв потока, волновые)

2.Концевые(на трение, вторичные, в зазоре)

3. От вращения.

1..Профильные обуславливаются:

1.трением в пограничном слое, образующемся на профиле лопаток

2.вихреобразованием в зоне за выходными кромками

3.Отрывом потока от стенок профиля.

4.Скачками уплотнения, возникающими при переходе сверхзвука в дозвук (волновые)

Профильные потери: на трение зависит от V и Ra. Отрыв потока как правило наблюдается на спинке лопатки выходной части профиля и на спинке вместе наибольшего изменения кривизны профиля.

k-параметр конфузорности, чем выше к при 1-м угле поворота тем меньше потери, т.к. пограничный слой прижимается.

Большой коэффициент потерь имеет место в решетках с большими углами поворота и малой конфузорностью канала

1.2.Кромочные. потери

Слева внизу рис

Скорость газа на выходе может быть сверхзвуковая при расширении газа в косом срезе. Однако возможно достижения сверхзвука даже при дозвуке на входе и выходе из решетки. Они могут наблюдаться в месте max отрицательного давления на спинке профиля.Переход сверхзвука в дозвук сопровождается скачком уплотнения, в котором наблюдается большие потери энергии

Обусловлено наличием концевых поверхностей у корня и на перефирии лопатки.

Потери на трение на концевых поверхностях имеют тот же характер что и на основных поверхностях и доля их в общих потеря невелика, более высокое значение имеют вторичные течения на концевых поверхностях, обусловлено разницей давления между спинкой и корытцем.

Потери, связанные с вращением в решетке:

1.Центробежные силы, действующие на частицы газа лишь частично уравновешиваются силами давления, изменяющ по высоте лопатки, в результате этого возможно возникновение радиальных течений на образование которых тратится энергия

2.Потери, связанные с вращением обуславливаются не стационарностью потока, выходящего из СА турбины и непрерывно изменяющим взаимного расположения сопловых и рабочих лопаток.(Спад из за расширения после выходной кромки)

При числе сопл.лопаток z1 и частоте вращения вала n параметры газа перед рабочей решеткой изменяется с частотой =z*n. Существует критерий подобия Струхаля:

1. Термодинамические потери связанные с отводом тепла от газа

2. Газодинамические потери – газ около стенок лопаток более холодный следовательно изменяется характер пограничного слоя.

3. Потери от смешения охлаждающего воздуха с основным потоком.

4. Охлаждающие лопатки с точки зрения газодинамического совершенства хуже так как имеют большие радиусы входных и выходных кромок (большая толщина).

Дата добавления: 2014-01-11