13. Профилирование компрессора. Законы профилирования.

обратная задача теории решеток, т. е. построение профиля при заданном треугольнике скоростей для дозвуковых компрессорных решеток решается следующим образом. Используя формулу =+i– (рис. 6.19, а) и соотношения (6.18) и (6.19), для угла изгиба профиля получим

(6.20)

Из треугольника скоростей определяется  и ₂. По данным рис. 6.8 находится величина  при b/t=1 (для решетки НА ).

Если с помощью рис. 6.8 определить для различных ₂ (₁) соответствующие номинальные отклонения , то оказывается, отношение этих отклонений  и отклонений  при b/t=1 не зависят от угла ₂ (₁), а зависят только от густоты решетки. Эта зависимость приведена на рис. 6.19.

Поэтому процедура определения густоты решетки сводится к следующему. Зная  и _b/t=1,0, по данным рис. 6.20 определяется потребная величина b/t. По данным рис. 6.15 и 6.17 определяются ₀, i₀, n и m и рассчитывается угол изгиба профиля . Затем используется какой-либо из стандартных профилей, координаты которого откладываются от изогнутой на требуемый угол  средней линии профиля.

На рис. 6.19 в качестве примера приведены стандартные профили NACA и профиль, образованный из двух дужек круга.

Отметим, что в последнее время в связи с задачами существенного повышения КПД при около- и трансзвуковых скоростях набегающего на решетку потока стали применяться другие способы проектирования (в т.ч. профилирования).

14.Числа Маха и Рейнольдса. Влияние чисел Маха и Рейнольдса на характеристики решеток профилей.

Исключая из предыдущей формулы сжимаемость (р) и включая вязкость (), получим П₅=D^c^^^. Принимая, что =1, имеем =–1,0, =1,0 и =1,0. отсюда П₅=Dc/=Re. Этот критерий - число Рейнольдса, определяется соотношением между силами инерции и вязкости.

Область автомодельности – независимость (от какого-то параметра). Параметры ЛМ зависят от числа Re немонотонно: при больших значениях Re – имеем автомодельностсть (по Re) и его тоже можно не рассматривать.

Типичный пример изменения коэффициента потерь от числа М на входе приведен на рис. 6.11..

Значение числа М при входе, начиная с которого наблюдается сильный рост потерь, называют критическим (М_кр). Начиная с этого момента на профиле возникают местные сверхзвуковые зоны, приводящие к существенному увеличению потерь. Таким образом, пользоваться обобщенными экспериментальными данными по плоским решеткам, которые приведены выше, можно до ограниченных чисел М при входе (М₁<0,7).Естественно, что при изменении числа Рейнольдса изменяются как потери в решетке, так и угол отставания потока. При уменьшении числа Re угол отставания потока увеличивается. Рекомендуемая формула и опытные зависимости, приведенные на рис. 6.15, применимы при числах Re≥2,5^.10⁵. Влияние числа вплоть до М=0,8 мало влияет на величину угла отставания потока.Отметим, что для профилей с утолщенной входной кромкой (в частности, профили серии NASA) влияние числа М набегающего потока вплоть до М≤0,8 практически не сказывается на величину оптимального угла атаки. Для профилей с острым носиком при увеличении М от 0,5 до 0,8 оптимальный угол атаки увеличивается на 4-6°.