![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •36. Классификация турбомашин по направлению передачи энергии, по преимущественному направлению потока. Преимущества и недостатки различных типов турбомашин.
- •37. Классификация осевых турбомашин по форме меридионального сечения проточной части, преимущества и недостатки различных схем проточной части.
- •39. Классификация турбомашин по скорости обтекания профилей (истечения из межлопаточных каналов). Краткая характеристика указанных видов турбомашин.
- •40. Классификация турбомашин по числу валов. Обоснование необходимости применения многовальных турбомашин.
- •41. Основные показатели работы и параметры турбомашин. Требования, предъявляемые к компрессорам и турбинам.
- •42. Основные геометрические параметры проточной части, ограничения и перспективы развития параметров проточных частей.
- •43. Геометрические параметры профиля, краткий анализ и характерные значения.
- •44. Геометрические параметры решетки профилей и лопаток. Краткий анализ.
- •47. Активный и реактивный принцип работы ступени турбомашины. Кинематическая степень реактивности. Термодинамическая степень реактивности.
- •48. Распределение параметров потока по длине ступени в активных и реактивных ступенях.
- •49. Основы расчета ступени турбомашин с использованием степени реактивности. Входная и выходная закрутка потока.
- •50. Анализ влияния кинематической степени реактивности на планы скоростей ступени осевого компрессора.
- •51. Анализ влияния кинематической степени реактивности на планы скоростей ступени осевой турбины.
- •5 2. Атакоустойчивость профиля и решетки профилей компрессоров и турбин. Характеристика компрессора по потерям (кпд). Факторы, определяющие атакоустойчивость.
- •54. Особенности характеристик центробежных компрессоров с различной формой лопаток.
- •55. Обобщенные и универсальные характеристики компрессора. Приведение параметров компрессора к стандартным атмосферным условиям. Возможные погрешности формул приведения.
- •56. Газодинамические основы рассогласования работы первых и последних ступеней компрессора (ступени и сети) на нерасчетных режимах работы.
- •59. Вращающийся срыв в компрессорах, надроторные устройства.
- •60. Изменение расхода воздуха через компрессор по частоте вращения. Регулирование компрессора с помощью перепуска воздуха.
- •61. Регулирование компрессора с помощью поворотных направляющих аппаратов.
- •62. Регулирование компрессора, 2-х и более вальная схема компрессора, изменение скольжения роторов при изменении частоты вращения.
- •63. Короткие, средние и длинные лопатки. Профилирование длинных лопаток по высоте, законы профилирования. Основные положения и уравнения для расчета планов скоростей по высоте.
- •64. Профилирование по закону постоянной циркуляции и закону постоянного угла выхода из соплового аппарата, сравнение с законом постоянной реактивности.
- •65. Профилирование по закону постоянной реактивности (твердого тела), сравнение с законом постоянной циркуляции.
- •66. Общая номенклатура потерь в решетках турбомашин, краткая характеристика видов потерь и их зависимость от основных режимных и геометрических параметров.
- •67. Дополнительные потери в турбомашинах: от нестационарности, в зазорах, на трение о диски, на охлаждение, с выходной скоростью.
- •68. Кпд турбомашин: адиабатный по параметрам торможения, адиабатный по статическим параметрам за турбиной/ступенью (мощностной), политропный.
- •69. Зависимость адиабатного и мощностного кпд от отношения u/c.
- •70. Оптимальные планы скоростей в активно-реактивной одноступенчатой турбине при переменной степени реактивности. Управление отношением u/c.
- •71. Распределение работы, кпд, осевой скорости и степени реактивности по ступеням многоступенчатых компрессоров.
- •73. Предел реализуемой в ступени турбины и отдельных лопаточных решетках работы (см. Вопрос 32). Влияние предела расширительной способности косого среза и запирания каналов по расходу.
- •74. Многоступенчатые турбины, турбины со ступенями скорости и ступеням и давления.
48. Распределение параметров потока по длине ступени в активных и реактивных ступенях.
Рассмотрим
особенности работы активной ступени
ОК, в которой
.
Пусть
для простоты величина предварительной
закрутки
отсутствует, тогда из (2.18) следует, что
.
Кроме того, учитывая, что
и
,
получим схему ступени ОК и план скоростей
для случая
(рис 2,8).
Для
того, чтобы реализовать условие
,
межлопаточные каналы РК имеют
одинаковое сечение (см. рис. 2.8, а), поэтому
вся удельная работа
тратится на повышение
.
Работа
сжатия в этом случае происходит только
в НА, т.е.
поэтому межлопаточные каналы НА выполнены
с высокой степенью диффузорности, а
лопатки характеризуются относительно
протяжённой и тонкой входной кромкой.
На
рис. 2.8, б приведена схема изменения
статического и полного давлений
в ступени с
.
В этой связи следует еще раз подчеркнуть,
что
- возрастает лишь в том лопаточном
венце, в котором подводится
(см. разд. 1.11). Поэтому, несмотря на
то, что в РК ступени с
величины
одинаковы, полное давление
выше давления
. В решётке же НА имеет место соотношение
, так как часть энергии расходуется на
преодоление сил трения
.
Рассмотрим теперь
работу ступени ОК, в которой
(рис. 2.9).
Работа сжатия в этой ступени происходит только в РК, т.е.
откуда
В то же время
и,
следовательно,
.
Для реализации этих условий межлопаточные
каналы РК выполняются с большой степенью
диффузорности; межлопаточные каналы
НА выполняют лишь поворотную функцию,
поэтому площадь их остается неизменной
(
см. рис. 2.9,а). Естественно, что статическое
и полное давления в РК возрастают
;
в НА статическое давление не меняется
(
,
см. рис. 2.9, б), а полное даже несколько
падает
так как в реальном процессе
.
Для
построения плана скоростей ступени ОК
при
проанализируем выражения (2.18) и (2.19). Из
(2.18) следует, что для
должно выполняться условие:
.
Из (2.19) вытекает, что при
закрутка
.
Значит, в ступени с
должна быть предварительная закрутка
потока
.,
направленная против вращения РК. Этому
условию соответствует план скоростей,
приведённый на рис. 2.9, в.
Рассмотрим теперь
реактивную ступень ОК, у которой
.
Как следует из определения самой степени реактивности, в этом случае
или, с учетом (1.30),
Тогда
получим, что для ступени ОК с
имеют место соотношения
.
Если предположить, что предварительная
закрутка потока отсутствует
,
то план скоростей ступени примет вид,
изображенный на рис. 2.10. Нетрудно видеть,
что в этом случае
Анализ
плана скоростей показывает, что при
величины
более умеренные, чем в предыдущих
случаях. Следовательно, в лопаточных
венцах ступени с
более умеренные уровни потерь энергии
и более высокий КПД вцелом.
Рассматриваемая
ступень имеет преимущества и с
конструктивной точки зрения: в силу
равенства величин
и
,
на лопаточных венцах РК и НА возникают
одинаковые усилия со стороны газа, что
очень важно для обеспечения вибрационной
прочности. Кроме того, равенство углов
и
,
а также
и
способствует проектированию однотипных
(а значит и технологичных) лопаточных
венцов как для РК, так и НА.
Однако
реализация плана скоростей, изображённого
на рис. 2.10, сопряжена с трудностями. Дело
в том, что угол поворота потока
при
может превышать
,
значение которого лежит в пределах
20...30° (см. разд. 1.13). Поэтому для снижения
величины
приходится уменьшать окружную
скорость
,
но тогда падает значение
,
а следовательно и
.
Поэтому представляет интерес изучение
возможности проектирования ступеней
ОК, у которых
,
, а
и
сохраняют достаточно высокие значения.