29. Физическая картина и изменение параметров по тракту цбк

В кач-ве границ участков принимаем контрольные сечения. На графике представлены изменения давления, температуры и абсолютной скорости. На оси абсцисс отложены осреднённые линии тока на каждом участке. Сечение пере компрессором(0-0). Р₀ и Т₀ – начальные параметры раб.тела . Сечение на входе в лопаточный аппарат(1-1). Здесь С₁ должна обеспечить заданную производительность. Процесс на участке(0-1) происходит без подвода энергии из внеш. среды, поэтому увеличение скорости от С₀ до С₁ сопровождается снижением потенц. энергии. Сечение за р.к. (2-2). Участок (1-2) – лопаточная система ротора. Здесь происходит одновременное повышение( Р, Т,С газа)за счет энергии двигателя. Хотя отн. скорость уменьшается(в диф. каналах), но абсолютная растет - вследствие, увеличения переносной скорости к радиусу.( Р₂ >P₁) из-за наличия поля цб сил во вращающихся каналах колеса. Вслед за Р возраст. и Т, связанная с Р ур-ем политропы: . Скорость С₂ достигает наибольших значений в проточной части компрессора (500м/с и более) . Далее происходит снижение в диф. элементах до С₃ , а за счет преобразования соответствующей кинетической энергии повышается давление до Р₃ и температура до Т₃. На лопаточный диффузор , как более экономичный, возлагается основная доля преобразований энергии, что видно из наклона линий на уч-ках (2-2`)и (2`-3). Уч-ток (3-4) – течение в выходном устройстве. Сечение( 4-4) – выходное сечение компрессора. На расчётном режиме во избежание гидравлических потерь это течение и в улитке(3-3`), и в вых. диф-ре(3`-4)стараются осуществить с минимальной диффузорностью. На рис-ке также приведено изменение полного давления(без учета потерь).

31. Лопаточный диффузор цбк. Особенности течения газа в нем

Лопаточный диффузор представляет собой круговую решетку профилей, установленную между боковыми стенками корпуса за щелевым диффузором. Применение лопаток позволяет более эффективно преобразовывать кинетическую энергию в потенциальную. Для уменьшения потерь при обтекании входных кромок лопаток лопаточного диффузора их устанавливают из условия практически безударного входа. Именно увеличение лопаточных углов к периферии обусловливает «раскручивающее» воздействие лопаток на поток, сокращение длины траектории по сравнению с логарифмической спиралью. (Угол изгиба профиля от 13 до 18 градусов).

При канальной форме течения в лопаточном диффузоре степень расширения зависит от диаметра, ширины канала на входе и выходе, а так же от углов. (Формулы, если нужны на стр. 239)

Степень расширения лопаточного диффузора больше, чем у щелевого, но его чрезмерное увеличение недопустимо из-за возможности отрыва потока.

Для ЦБК рекомендуется обеспечить угол раскрытия диффузора от 8 до 10 градусов.

При определении давления на выходе из лопаточного диффузора показатель политропы можно выбрать n_л.д.= 1,6 -1,7. n_л.д меньше, чем n_щ.д , это означает более высокою экономичность.

При очень малом числе лопаток в диффузоре они перестанут «раскручивать» поток и превратятся в местные сопротивления в нем.