1.3. Расчет и построение плана скоростей

Расчет и построение плана скоростей (рис. 1.3) производят только для выбранного способа профилирования. В приближенных газодинамических расчетах ступени ОК диаметры расчетных сечений можно принимать средними между диаметрами по входной и выходной кромкам лопаток, т.е.

;

;

.

Рис. 1.3. План скоростей ступени осевого компрессора

Из газодинамического расчета двигателя известна окружная скорость на диаметре и осевая скорость на среднем радиусе . Расчетные формулы и последовательность вычислений параметров, необходимых для построения планов скоростей и профилей лопаток, приведены в табл.1.1 и 1.2. При выполнении расчетов следует обращать внимание на характер изменения того или иного параметра по высоте лопатки при выбранном способе профилирования и на указанные ограничения. В частности, несоблюдение условия приведет к тому, что угол окажется больше , что недопустимо для ступени ОК.

Для расчета плана скоростей на выходе из РК необходимо назначить осевую скорость , исходя из условия:

,

где для дозвуковой ступени ОК и для сверхзвуковой ступени.

Рис. 1.4. Зависимость допустимого угла поворота потока в решётке от и

Угол поворота пото­ка в решетке профилей РК, определяемый по формуле , необходимо сравнить с допустимым значением , которые зависят от густоты решет­ки и угла в данном сечении. Допустимые зна­чения показаны на рис.1.4. При предельном угле поворота потока начинается срыв пото­ка на спинках лопа­ток. Допустимыми углами поворота потока являются .

Коэффициент диффузорности межлопаточного канала РК определяют по формуле

.

Безотрывное течение воздуха в межлопаточных каналах РК возможно, если значение в корневых сечениях не превышает 0,6, в периферийных не более 0,4.

Для проверки правильности вычислений кинематических параметров потока работу ступени определяют по уравнению

.

Значение , вычисленное по данному уравнению, не должно отличатся от значения , принятого в начале расчета, более, чем на 3%. Большее отличие указывает на ошибки в вычислениях. В этом случае необходимо найти и устранить эти ошибки.

При профилировании лопаток по способу степень реактивности ступени определяют по формуле .

Значение в сечении у втулки не должно быть отрицательным. Если , то необходимо проверить, выполняется ли условие .Если и при выполнении этого условия , то следует уменьшить или увеличить окружную скорость.

Таблица 1.1

Кинематические параметры ступени при

Величина и расчетная формула	Сечения			Примечание
	Втулочное	среднее	периферийное
				,

Таблица 1.2

Кинематические параметры ступени при

Величина и расчетная формула	Сечения			Примечание
	втулочное	среднее	периферийное

По результатам расчета необходимо построить в масштабе планы скоростей и углов между ними должны совпадать с их значениями, полуучеными в расчете.