11. Классификация потерь в компрессоре.

Газодинамические потери в проточной части лопаточной машины делят на потери в межлопаточных каналах и потери вне каналов – концевые потери, последние условно подразделяются на потери в радиальном зазоре и потери на трение рабочего тела вне межлопаточных каналов, включая потери на трение диска. В средней части «длинных» лопаток (прямолинейный участок а–а) имеют место потери, характерные для обтекания безграничного (по размаху) профиля E_проф. Эти потери, складываются из потерь на трение и вихреобразование в пограничном слое, из кромочных потерь, образующихся при смешении на выходной кромке потоков, сходящих с выпуклой и вогнутой сторон профиля, и волновых потерь (при около- и сверхзвуковых скоростях). У радиальных границ канала добавляются вторичные потери. Они обусловлены трением на радиальных границах канала и специфическими циркулярными течениями. Можно указать величину вторичных потерь энергии (E_вт) и осредненные («размазанные») по радиусу суммарные потери энергии в канале (E_кан).

12. Схема и принцип действия ступени осевого компрессора. План скоростей.

Ступень компрессора состоит из двух последовательно расположенных венцов– вращающегося (РК) и неподвижного (НА), в которых последовательно происходит сжатие рабочего тела. Термодинамические параметры рабочего тела в абсолютном движении на входе (сечение 1-1) характеризуется точкой 1 на i-S-диаграмме. Скорость абсолютного потока на входе в РК c₁ в большинстве случаев имеет отличное от осевого направление (₁≠90°). Положительная закрутка потока на входе с_1u>0 создается либо НА предыдущей ступени многоступенчатого компрессора, либо входным направляющим аппаратом (ВНА) I ступени. Отметим, что в ряде случаев для I ступени (особенно для ступени вентилятора) ВНА отсутствует и величина c_1u=0 (₁=90°). Если изоэнтропически затормозить скорость с₁, то на i-S-диаграмме получим точку 1^*, характеризующую параметры заторможенного потока в абсолютном движении на входе в РК ,(). Скорость потока в относительном движении на входе в РКw₁, как правило, больше абсолютной скорости, поэтому параметры торможения в относительном движении , () больше, чем в абсолютном движении. В рабочем колесе к потоку подводится механическая энергия. Окружное усилие направлено против вращения (рис. 6.1), поэтому для преодоления этого усилия надо подводить механическую энергию, под действием которой в рабочем колесе происходит сжатие рабочего тела (р₂>p₁) и увеличивается кинетическая энергия потока в абсолютном движении с²>с₁. Струйка тока, особенно в первых ступенях современных осевых компрессоров, изменяет свой радиус от входа в колесо до выхода из него. Поэтому –=(–)/2 и температура торможения в выходном сечении РК больше, чемна входе. Правда, это изменение в ступенях осевого компрессора невелико. Давление заторможенного потока меньше в связи с тем, что процесс торможения от точки 1 до точки 2 совершается с потерями, и энтропия потока увеличивается на величину S_PK. Итак, полная энергия потока в относительном движении близка к постоянной величине и при повышении статического давления при течении через решетку РК относительная скорость w₂ уменьшается и, следовательно, сечение струи на входе в РК меньше, чем на выходе (F_1PK<F_2PK), соответственно ₂>₁ Процесс сжатия в РК во многом аналогичен процессу в обычном диффузоре.