5. Изменение параметров по высоте лопатки компрессора. Способы закрутки лопаток в ступени осевого компрессора.

Сравнительное распределение параметров потока по радиусу по законам с_ur=const и _к=const приведено на рис. Прежде всего обращает на себя внимание сравнительно малый рост , при законе _к=const и увеличении радиуса. Однако при малых значениях относительного диаметра втулки величинастановится большой. Происходит это потому, чтопри _к=const сильно увеличивается величина c_1a на втулке. Поскольку профили рабочих лопаток во втулочных сечениях сравнительно толстые, повышенные значения приводят к большимпотерям энергии. Поэтому применение закона _к=const в первых ступенях весьма затруднительно. На первых ступенях многоступенчатого компрессора применяются лопатки, спрофилированные по промежуточному закону. Для одной-двух первых ступеней с =0,35...0,5 рациональное распределение чиселполучается при законе закрутки с коэффициентомВ, близким к нулю.

Рис. 6.24. Распределение параметров по высоте проточной части при профилировании

по закону: ––––––– – с_ur=const; – – – – – – _к=const

Рис. 6.25. Распределение степени повышения полного давления по радиусу лопатки ступени вентилятора и i-S-диаграмма к расчету КПД ступени и РК

5 Продолжение

При профилировании лопатки первых ступеней, особенно вентиляторов, где высота лопатки значительна, сохранять величину Н_т и, следовательно, степень повышения полного давления по высоте лопаток не представляется возможным. Приходится существенно уменьшать напорность втулочной части, а для последующего выравнивания степени повышения полного давления устанавливать так называемые подпорные ступени, которые устанавливаются во внутреннем контуре двухконтурного турбореактивного двигателя. Типичное распределение степени повышения полного давления по радиусу вентиляторной ступени приведено на рис. 6.25. Даже в сравнительно коротких ступенях многоступенчатых компрессоров для повышения их эффективности лопатки в концевых (периферийном и корневом) сечениях профилируют с напором, большим, чем в средних сечениях. Перечисленные обстоятельства, а также необходимость более точного учета особенностей обтекания лопаточного венца (влияние лопатки на поток при их нерадиальном расположении, наклон и кривизна меридиональных поверхностей и линий тока, учет сжимаемости и возникающих потерь) привели к тому, что рассмотренные в этом разделе способы расчета параметров потока по радиусу лопаточного венца не применяются в настоящее время в практике профилирования компрессоров. Мы их рассматривали только для наглядной демонстрации важных особенностей в распределении параметров потока по радиусу. Подчеркнем еще раз, что для расчета распределения параметров потока по радиусу следует воспользоваться современными методами.

При этом на выбор замыкающего соотношения – закона закрутки лопаток – существенное влияние оказывают три параметра: числа и и величина угла поворота потока Δβ во втулочных сечениях. Если не удается обеспечить эти величины на допустимом уровне, то приходится снижать выбранную заранее величину коэффициента теоретического напора ступени.