7. За счет чего возникают профильные и концевые потери в решётках. Какие потери относятся к дополнительным. Каким образом можно их уменьшить.

Общие потери в решётке, оцениваемые коэффициентом потерь энергии , представляют собой сумму профильных и концевых потерь:  = пр + конц.

Профильные потери проявляются в лопатках бесконечно большой длинны, когда явления в потоке вблизи торцевых поверхностей канала решётки, приводящие к концевым потерям, не оказывают влияния на значение суммарных потерь энергии. Профильные потери условно разделяют на потери трения, кромочные и волновые: пр = тр + кр + волн.

Потери трения тр связаны с течением в пограничных слоях на вогнутой поверхности и спинке лопатки вдали от её концов, т.е. эти потери определяются трением на профиле лопатки, а также потерями энергии в случае отрыва потока от этих поверхностей. Чем больше толщина пограничного слоя, тем больше потери трения. Формирование пограничного слоя связано с распределением давлений по обводам профиля лопатки. Как для сопловой, так и для рабочей на вогнутой стороне профиля среднее давление существенно выше среднего давления на спинке профиля. На поверхностях профиля можно выделить конфузорные и диффузорные зоны течения. Если давление уменьшается по потоку (скорость растёт), то говорят о конфузорной зоне, если давление растёт, то эту зону называют диффузорной. В ускоряющемся (конфузорной зоне) потоке толщина пограничного слоя нарастает медленно, в диффузорной зоне рост толщины пограничного слоя интенсивный.

Кроме основных потерь, в ступени возникают так называемые дополнительные потери: от трения диска и лопаточного бандажа тр; потери связанные с парциальным подводом пара в ступени парц.; потери от протечек пара через зазоры между статором и ротором у; потери связанные с течением влажного пара вл. Для вычисления полезной мощности ступени Ni, развиваемой ступенью на роторе (внутренняя мощность), необходимо учитывать дополнительные потери.

Профильные потери проявляются в лопатках бесконечно большой длины, когда явления в потоке вблизи торцевых поверхностей канала решетки, приводящие к концевым потерям, не оказывают влияния на значение суммарных потерь энергии. Профильные потери состоят из потерь трения, кромочных и волновых. Потери трения определяются трением на профиле лопатки, а также потерями в случае отрыва потока от этих поверхностей. Кромочные потери связаны с вихреобразованием за кромками профиля, а также с внезапным расширением потока за ним. Волновые потери связаны сообразованием в потоке при околозвуковых и сверхзвуковых скоростях на выходе из решетки скачков уплотнения.

Концевые потери связаны с тем, что все каналы турбинных решеток ограничены по высоте ободом и телом диафрагмы.

Дополнительные потери: потери от трения диска и лопаточного бандажа (уменьшаются в ступенях с относительно длинными лопатками); потери, связанные с парциальным подводом пара в ступени (уменьшаются при применении защитного противовентиляционного кожуха на рабочих лопатках); потери от протечек пара через зазоры между статором и ротором (уменьшаются при применении лабиринтовых уплотнений); потери, связанные с течением влажного пара