Физическая природа профильных потерь в лопаточном аппарате и методы снижения профильных потерь.
Основной причиной профильных потерь являются шероховатость и Скоростной режим обтекания, что образует турбулентные или ламинарные течения. Таким образом для снижения профильных потерь необходимо увеличить чистоту поверхности металла(полировка лопаточного аппарата) а также при возможности обеспечить работу ламинарного течения.
ζтр сильно зависит от шероховатости поверхности профиля и от числа Рейнольдса.
Вторую часть профильных потерь составляют кромочные потери ζкр , которые образуются в результате отрыва потока за выходной кромкой (рис. 7).
Рис. 7
Коэффициент
кромочных потерь
ζкр
зависит от относительной толщины
выходной кромки ∆кр/О,
который можно определить по формуле:
,
где ζкр0 =0.01 – коэффициент кромочных потерь при нулевой толщине кромочных потерь.
Минимальные
профильные потери (ζпр)
для рабочей – соответственно
.
Следует обратить
внимание на то, что при уменьшении шага
межлопаточный канал на выходе становится
расширяющимся
и скорость дозвукового потока в выходной
его части уменьшается,
что приводит к резкому возрастанию
профильных потерь.
Профильные потери сильно зависят от поворота потока в решётке.
Наибольшие потери по высоте возникают в зонах утолщённого пограничного слоя на спинке профиля, а также на ограничивающих (торцевых) стенках.
Решающее влияние
на коэффициент потерь имеет относительная
высота лопатки
.
С увеличением чисел M и Re ( в пределах Re<Reавто) , благодаря утонению пограничного слоя концевые потери уменьшаются.
С уменьшением угла входа потока в данную решётку из-за большего поперечного градиента давления концевые потери возрастают.
44.Причина возникновения неустойчивого режима работы (помпажа) компрессора.
В определённых условиях может наблюдаться другая форма неустойчивой работы, характеризуемая термином «помпаж» - возникновение сильных низкочастотных колебаний давления и расхода потока во всём тракте, в котором работает компрессор.
В компрессоре возникают периодические колебания давления и расхода (скорости) потока, имеющие большую амплитуду и сравнительно малую частоту.
Эта частота зависит от объёма (массы) рабочего тела, заключённого в компрессоре и в присоединённых к нему трубопроводах (элементы тракта ГТД). Обычно она составляет несколько герц и сравнительно слабо зависит от частоты вращения ротора компрессора.
Причины возникновения
Помпаж вызывается сильными отклонениями в работе двигателя от расчетных режимов:
-вывод самолета на закритические углы атаки,
-разрушение и отрыв лопаток рабочего колеса (например, из-за старости),
-попадание в двигатель постороннего предмета (птицы, снега, фрагмента бетонного покрытия ВПП),
-попадание в воздухозаборник пороховых газов при стрельбе из пушек или пусках ракет на боевых самолетах.
А также:
-ошибками, допущенными при проектировании или сбоями в работе системы управления двигателя и (или) управляемого воздухозаборника;
-сильным боковым ветром при запуске двигателя на аэродроме (ранние модели двигателей JT-9D);
-низким давлением окружающего воздуха (в жаркую погоду в горах).