Коэффициент потери энергии на лопатках xл и скоростной коэффициент y.

Потери на рабочей решетке, так же, как и на сопловой, зависят от большого количества факторов: от формы профиля рабочих лопаток, угла поворота струи на рабочих лопатках, угла установки профиля, шага решетки, хорды профиля и высоты канала, скорости потока и т.д.

Потери на рабочей решетке так же могут быть разделены на две основные группы:

1. Профильные потери:

· трения в пограничном слое;

· вихревые потери при отрывах потока на профиле;

· кромочные потери;

· потери в скачках уплотнения.

2. Концевые потери:

· потери трения в пограничном слое у торцевых стенок;

· потери вследствие вторичных токов;

· потери от взаимодействия струи с неподвижным паром (газом) в зазоре между сопловой и рабочей решетками.

Природа потерь на рабочей решетке такова же, что и на сопловой решетке.

Потери трения в пограничном слое зависят в первую очередь от характера пограничного слоя и, соответственно, от числа Маха.

,

где n₂ – кинематическая вязкость,

W₂ – скорость потока на выходе из канала,

b₂ – хорда профиля.

Оптимальное значение числа Рейнольдса Re_л = 1,5×10⁵ …4×10⁵.

Вихревые потери при отрывах потока на профиле

В отличие от сопловых решеток данная потеря на рабочих лопатках может возникать довольно часто и оказывает значительное влияние на общую величину потерь – как профильных, так и концевых. Отрыву потока на входной кромке профиля предшествует явление удара либо в спинку профиля, либо в его рабочую часть

Рисунок 3.18 – Схемы вихревых потерь при отрывах потока на профиле

Основной фактор здесь – разность углов b₁ – b_1п.

Если b₁ – b_1п> 0, т.е., положительна, то имеет место удар в спинку профиля.

Если же b₁ – b_1п< 0 – (отрицательна) – удар в рабочую поверхность.

Кромочные потери

Коэффициент кромочных потерь

где К = 0,1 … 0,3

а ’_л – ширина канала в выходном сечении;

d₂ – толщина выходной кромки.

Потери в скачках уплотнения

Оцениваются коэффициентом x_волн

,

Общая оценка профильных потерь

.

Потери трения в пограничном слое у торцевых стенок канала и потери вследствие вторичных токов

Данные потери оцениваются по аналогии с такими же потерями на сопловых решетках.

.

Потери от взаимодействия потока с неподвижным рабочим веществом в зазорах (потери от подсоса)

Подсасываемый пар (газ) (см. рис. 3.19), смешиваясь с основным потоком, создает зоны завихрения у торцевых стенок канала и, как следствие, потерю энергии.

Рисунок 3.19 – Схема потерь от взаимодействия потока с неподвижным рабочим веществом в зазорах (потери от подсоса)

Рисунок 3.20 - График из атласа профилей

Учет подсоса производится с помощью поправочного коэффициента В, который может быть определен по графику из атласа профилей. Вид графика дан на рис. 3.20.

В результате .

Полный коэффициент потери энергии на рабочей решетке:

.

Для более точной оценки потерь энергии на рабочей решетке могут быть учтены дополнительные факторы:

- наличие бандажной ленты,

- наличие угла раскрытия проточной части.

Вид соответствующих графиков дан на рис. 3.21 и 3.22б

В результате

Рисунок 3.21– График потерь энергии при наличии бандажной ленты

Рисунок 3.22 – График потерь энергии при наличии угла раскрытия проточной части

Дата добавления: 2015-07-21