Соотношения между геометрическими характеристиками решетки.

; ;

– степень парциальности ступени

Парциальность

(степень парциальности)

– отношение длины дуги, занятой соплами, к полной длине окружности.

;

_{=================================================================}

Относительные геометрические характеристики турбинных решеток:

Сопловая решетка	Рабочая решетка	Наименование
		- веерность решетки
		Относительный шаг решетки
		Относительная высота решетки

Хорда профиля ( , ) принимается за определяющий геометрический параметр при вычислении критериев

9. Классификация турбинных решеток

=========================================================

Классификация турбинных решеток.

Решетки делятся на несколько групп, в зависимости от относительной скорости потока на выходе:

1. А – дозвуковые:

2. Б – околозвуковые:

3. В – сверхзвуковые:

4. ВР(Р) – расширяющиеся (сопла Лаваля): .

Внутри каждой группы решетки подразделяют по углу поворота потока. Для профилей МЭИ принята следующая система обозначений:

Пример 1: С9015А С – сопловая; 90 - ; 15 - ; А - .

_{Пример 2:} Р3021Б Р – рабочая; 30 - ; 21 - ; Б -

10. Физическая картина течения идеального газа через турбинную решетку

Физическая картина течения в канале турбинной решетки.

Сущность процессов, происходящих при обтекании решетки, можно показать, если проанализировать распределение давления по поверхности турбинного профиля.

Рассмотрим обтекание решетки потоком идеальной жидкости.

Физическая картина течения в канале турбинной решетки

На передней (входной) кромке профиля скорость равна 0, а давление равно давлению полного торможения.

Далее поток ускоряется, скорость растет, а давление падает.

Если рассматривать идеальный поток, то на выходной кромке скорость вновь должна стать равной 0.

Физическая картина течения в канале турбинной решетки

Распределение давления по поверхности спинки и по вогнутой поверхности совершенно различно и зависит от формы профиля. На спинке давление интенсивно падает, а на вогнутой поверхности достаточно долго сохраняется высоким.

Физическая картина течения в канале турбинной решетки

Изобразим эпюру распределения давления по поверхности профиля в виде векторной диаграммы.

Физическая картина течения в канале турбинной решетки

Окружное усилие, действующее на профиль

Здесь: S – длина обвода профиля,

_l – высота решетки.

Величина окружного усилия определяет эффективность решетки.

Чем больше Ru - тем лучше, тем совершеннее профиль.

11. Классификация потерь энергии в турбинных решетках

Классификация потерь энергии в турбинных решетках

Потери энергии при течении реального потока через турбинную решетку возникают по следующим причинам:

1. Потери на трение (потери из-за трения в ПС на поверхности профиля и из-за отрыва ПС).

2. Кромочные потери (потери при обтекании выходной кромки).

3. Концевые потери (потери из-за образования вторичных течений в решетках конечной высоты).

4. Потери от влажности (потери, связанные с течением влажного пара).

5. Волновые потери (дополнительные потери при течении сверхзвукового потока из-за возникновения зон разрежения и скачков уплотнения).

Классификация потерь энергии в турбинных решетках

Все вышеперечисленные потери энергии делятся на 2 группы:

1. Профильные потери:

- учитывают потери, связанные с обтеканием собственно профиля.

2. Концевые потери:

_{Суммарные потери энергии}

12. Течение реального газа через турбинную решетку. Окружное усилие.

Физическая картина течения в канале турбинной решетки

Изобразим эпюру распределения давления по поверхности профиля в виде векторной диаграммы.

Физическая картина течения в канале турбинной решетки

Окружное усилие, действующее на профиль

Здесь: S – длина обвода профиля,

_l – высота решетки.

Величина окружного усилия определяет эффективность решетки.

Чем больше Ru - тем лучше, тем совершеннее профиль.

Движение реального газа через турбинную решетку.

При анализе течения реального газа необходимо учитывать влияние сил вязкости и возникающего по этой причине пограничного слоя (ПС) на поверхности профиля.

В пограничном слое скорость меняется от 0 до скорости в ядре потока. На выходе из решетки образуется кромочный след.

Вблизи выходной кромки профиля могут существовать зоны с положительным градиентом давления, где возможен отрыв пограничного слоя. Область ядра потока при этом сокращается, а кромочный след увеличивается.

На выходе из решетки возникают вихревые зоны, связанные с обратным течением при отрыве.

=======================================================