11 Ступень осевого компрессора с коэффициентом реакции 0,7; 0,5.
Ступень с предварительной закруткой потока в сторону вращения рабочего колеса.
В этом случае знак предварительной закрутки принято считать положительным. Предварительная закрутка перед рабочим колесом первой ступени осуществляется лопатками входного направляющего аппарата, а на входе в промежуточные ступени - предыдущими промежуточными направляющими аппаратами. В практике компрессоростроения наибольшее распространение получила ступень, у которой с1U подобрана так, чтобы обеспечивались равенства w1= с2; w2 = с1 = с3. Это означает, что у такой ступени при са = const треугольники скоростей будут симметричны относительно оси решетки элементарной ступени, т. е. соответствующие углы потока будут одинаковы в обеих решетках:
Поэтому профили рабочих и направляющих
лопаток в данном случае будут одинаковыми
и установленными зеркально один
относительно другого. Следовательно,
в такой ступени изменение кинетической
энергии газа в решетке рабочего колеса
в относительном движении и в решетке
промежуточного направляющего аппарата
в абсолютном движении одинаково
Аэродинамическая
нагрузка на профили обеих решеток также
одинакова, каждый венец преобразует
половину кинетической энергии, подведенной
к газу в рабочем колесе и, согласно
выражению для рк, степень
реактивности такой ступени равна рк
= 0,5, или 50 %.
Ступени с осевым входом.
Из выражения для теоретического напора (работы) ступени следует, что положительная закрутка на входе с1U >0 приводит к уменьшению энергии, сообщаемой рабочим колесом газу.
Если в треугольниках скоростей, соответствующих предыдущему типу ступени, пои неизменных са, U и ΔWU уменьшать c1u путем увеличения угла α1, то работа ступени будет расти. Наконец, при α1 = 90° и са =0 мы получим ступень с осевым направлением потока в абсолютном движении перед рабочим колесом. Схема такой ступени и совмещенные треугольники скоростей изображены на рис. 12.9. При осевом входе с1 = с1а и поток входит в решетку рабочего колеса со скоростью W1 под углом β1. В диффузорных каналах колеса скорость уменьшается от w1 до W2 с одновременным изменением направления на ∆β до угла β2 В решетку промежуточного направляющего аппарата газ входит абсолютной скоростью W1 под углом β1. Входные кромки направляющих лопаток ориентируют так, чтобы создавалось обтекание профиля, близкое к безударному. Выход потока из промежуточного направляющего аппарата должен быть близок к первоначальному направлению перед рабочим колесом, т. е. тоже осевым. Из совмещенных треугольников скоростей (см. рис. 12.9) видно, что в такой ступени относительные скорости потока больше соответствующих абсолютных скоростей, т. е.
а прирост давления в рабочем колесе оказывается примерно в 2 раза больше, чем в промежуточном направляющем аппарате. Согласно выражению для рк это означает, что степень реактивности у ступеней с осевым входом близка к 2/3 те к 70%.
Хотя в ступени с рк = 0,7 нет предварительной закрутки потока и в принципе нет необходимости применять входной направляющий и спрямляющий аппараты, на практике все же иногда устанавливают венец входного направляющего аппарата из симметричных профилей во избежание появления наведенной закрутки набегающего потока