ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колесо с конечным числом лопаток. Коэффициент циркуляции из "Центробежные компрессорные машины" Типы лопаток. В центробежных компрессорных машинах применяют четыре типа лопаток (рис. 23) загнутые вперед, с радиальным выходом (радиально оканчивающиеся), радиальные с пространственной входной частью и загнутые назад. [c.55] Рабочие колеса с лопатками, имеющими радиальный выход (р2л = 90°), лишь в последнее время начали находить применение в центробежных нагнетателях и компрессорах. Они создают высокий напор, но к. п. д. ступеней с такими лопатками обычно несколько ниже, чем с лопатками, загнутыми назад. [c.56] Рабочие колеса с радиальными лопатками ( g. = 90°), имеющими во входной части пространственную форму (вращающийся направляющий аппарат — в. н. а.), нашли очень широкое применение в транспортных машинах такие колеса называют также колесами авиационного типа. Обычно их выполняют полуоткрытыми (без покрывающих дисков) из прочных алюминиевых сплавов. Вследствие отсутствия изгибающих усилий (на больших радиусах) такие колеса могут работать при очень высоких окружных скоростях (до 500—550 м1сек), что обеспечивает достижение высоких степеней повышения давления в ступени. К- п. д. ступеней с колесами авиационного типа, особенно при отсутствии покрывающего диска, также ниже, чем у колес с лопатками, загнутыми назад. [c.56] Наиболее широкое применение в стационарных нагнетателях и компрессорах нашли рабочие колеса с лопатками, загнутыми назад. Ступени с такими колесами имеют наиболее высокие степени реактивности и к. п. д. Различают рабочие колеса с лопатками, сильно загнутыми назад ( a = 15- 30°), которые называют колесами насосного типа, и с нормально загнутыми назад лопат-т зни 4-55 ) — колеса компрессорного ттга. [c.56] Следует заметить, что зарубежные заводы в последнее время применяют также рабочие колеса с выходными углами лопаток 2л = 55 - 90°, в том числе и с пространственными во входной части лопатками. [c.56] Течение газа в рабочем колесе с конечным числом лоп тоК. [c.57] При повороте потока перед входом его в колесо (рис. 24, б) скорости на различных радиусах входа могут значительно отличаться. Для уменьшения неравномерности распределения скоростей следует по возможности увеличить радиус кривизны входного участка покрывающего диска рабочего колеса. С этой же целью при больших скоростях потока иногда устанавливают перед входом газа на лопатки направляющие вставки (торы), разделяющие поток (рис. 24, в). Следует, однако, иметь в виду, что применение направляющих вставок имеет и отрицательные последствия (возникают потери вследствие трения газа о стенки торов и в результате вихреобразования в следе за вставками). [c.57] Из рис. 24, б видно, что скорости, а следовательно, и треугольники скоростей входа в различных точках по осевой ширине колеса будут неодинаковыми. В соответствии с этим входную часть лопатки следовало бы выполнять пространственной, особенно при большой осевой ширине колеса. В стационарных машинах рабочие колеса обычного типа с пространственными входными лопатками применяются пока еще очень редко. [c.57] Если учесть неравномерность скоростей входа в колесо, то станет ясным, что построение единого входного треугольника скоростей является лишь грубым приближением. [c.58] Если поток не вращается, т. е. при со = О, последнее уравнение переходит в дифференциальное уравнение (59) безвихревого потока с абсолютной скоростью с. [c.59] Интегрирование возможно в том случае, когда определена или выбрана зависимость радиуса кривизны линий тока р от длины нормали п. [c.59] Наименьшую величину относительная скорость ш = да имеет на рабочей стороне лопатки и наибольшую ш = ш на нерабочей стороне. Распределение давлений в поперечном сечении канала имеет обратный характер большее давление возникает на рабочей стороне лопаткй и меньшее — на нерабочей. Это соответствует физической сущности процесса в колесе — энергия газу передается лопаткой, набегающей на поток, и на этой ее стороне создается большее давление. Распределение относительных скоростей в соответствии с уравнением (78) и давлений в поперечном сечении канала показано на рис. 26. [c.60] Изложенный метод расчета скоростей во вращающихся каналах рабочего колёса даже при более точном решении уравнения (77) не дает результатов, удовлетворительно сходящихся с экспериментальными данными. Причиной этого являются как недостатки самого метода, так и то, что в данном случае не учитываются трение и срывы потока при входе и движении его в каналах колеса. [c.60] Можно и несколько иным способом качественно установить распределение относительных скоростей в поперечном сечении канала рабочего колеса. Поток газа в каналах вращающегося рабочего колеса можно представить в виде потока, движущегося через неподвижные каналы (со = 0), на который накладывается поток во вращающемся колесе с закрытым входом и выходом. В соответствии с изложенным ранее распределение скоростей в неподвижном канале будет иметь вид, показанный на рис. 27, а. [c.60] Суммарный поток получим наложением течений, показанных на рис. 27, а и б. Тогда распределение скоростей в канале будет иметь вид, показанный на рис. 27, в, тождественный показанному на рис. 26. [c.61] Коэффициент циркуляции. Осевой вихрь и кривизна межлопа-точного канала приводят к неравномерному распределению скоростей как в поперечном, так и в цилиндрическом сечении канала. Эта неравномерность наблюдается и в выходном сечении колеса (на наружном диаметре его) по шагу между лопатками. Особенно важное значение имеет то обстоятельство, что вследствие действия осевого вихря относительная скорость в любой точке при выходе из колеса отклоняется от направления, соответствующего касательной к лопаткам, в сторону, обратную направлению вращения колеса (скос потока). [c.61] Эта формула довольно хорошо подтверждается экспериментальными данными для колес компрессорного типа, особенно при расчетных режимах и числе лопаток более 12. Для колес этого типа при расчете по формуле (79) обычно р, = 0,84 ч-0,88. Расчетная величина зависит, хотя и в небольшой мере, от производительности, так как определяется производительностью при выходе из рабочего колеса. [c.63] Значения р, по формулам А. Стодолы и К. Пфлейдерера мало отличаются. [c.63] Это равенство справедливо лишь для очень тонких лопаток. [c.65] Применение методов расчета обтекания решеток также не позволяет надежно определить коэффициент циркуляции, поэтому важное значение имеют экспериментальные исследования и обобщение их эмпирическими зависимостями. [c.65] Вернуться к основной статье