
- •Введение
- •Глоссарий
- •Глава 1 – Базовые понятия теории лопаточных машин. Место лопаточных машин в современной промышленности
- •1.1 Первоначальные сведения о лопаточных машинах
- •1.2 Лопатка - основной элемент лопаточной машины
- •1.3 Понятие о ступени лопаточной машины
- •1.3.1 Ступень компрессора
- •1.3.2 Ступень турбины
- •1.4 Классификация лопаточных машин
- •1.5 Области применения лопаточных машин
- •1.5.1 Назначение и место лопаточных машин в системе газотурбинных двигателей авиационного и наземного назначения
- •1.5.1* Назначение и место лопаточных машин в паротурбинных энергоустановках
- •1.5.2 Назначение и место лопаточных машин в системе наддува двигателя внутреннего сгорания
- •1.5.3 Назначение и место лопаточных машин в системах питания ракетных двигателей
- •1.6 Требования, предъявляемые к лопаточным машинам
- •1.7 Базовая терминология теории лопаточных машин
- •1.7.1 Понятие об элементарной ступени
- •1.7.2 Обозначения направлений и базовых поверхностей в теории лопаточных в теории лопаточных машин
- •1.7.3 Характерные (контрольные) сечения турбомашины и структура построения индексов параметров
- •1.8 Модели рабочего процесса в лопаточных машинах
- •1.8.1 Одномерная модель потока в лопаточной машине
- •1.8.2 Двухмерная модель потока в лопаточной машине
- •1.8.3 Трехмерная модель потока в лопаточной машине
- •1.9 Основные геометрические параметры ступени основных типов турбомашин
- •1.9.1 Основные геометрические параметры ступени осевого компрессора
- •1.9.2 Основные геометрические параметры ступени центробежного компрессора
- •1.9.3 Основные элементы и геометрические параметры профиля лопатки и турбинной решетки профилей
- •1.9.3 Геометрические параметры ступени центростремительной турбины
- •1.9.5 Основные геометрические параметры насоса
- •1.10 Важнейшие формулы главы №1
1.9 Основные геометрические параметры ступени основных типов турбомашин
Прежде чем перейти к описанию основных геометрических параметров ступени осевого компрессора и других лопаточных машин, необходимо привести некоторые определения.
Средняя
линия профиля – геометрическое
место точек центров окружностей
,
вписанных в профиль.
Линия,
соединяющая точки пересечения средней
линии профиля с его контуром называется
хордой профиля
и обозначается буквой
.
Выпуклая часть контура профиля называется спинкой, вогнутая - корытцем.
Угол
изгиба профиля
- угол между касательными к средней
линии, проведенными в точках пересечения
ее с контуром профиля.
Стрела максимального прогиба средней линии профиля - расстояние от хорды до максимально удаленной от неё точки средней линии.
Максимальная толщина профиля - диаметр максимальной окружности, вписанной в профиль.
Координата максимального прогиба - расстояние вдоль хорды от носика профиля до точки максимального прогиба.
Координата положения максимальной толщины - расстояние вдоль хорды от носика профиля до точки положения максимальной толщины.
Шаг
решётки
- расстояние между одноименными точками
двух соседних профилей.
Фронт решётки - линия, соединяющая крайние точки профилей на входе в решётку или на выходе из неёе.
Угол установки профиля в решётке - угол между хордой профиля и фронтом решётки.
Конструктивные углы на входе и выходе - углы между касательными и средней линии и фронтом в точках их пересечения у входной и выходной кромок соответственно.
Величина горло решётки - минимальный диаметр окружности, вписанной в канал между соседними профилями.
Угол атаки - разность между конструктивным и действительным углом набегания потока на входной кромке.
Угол отставания потока - разность между конструктивным и действительным углом выхода потока.
1.9.1 Основные геометрические параметры ступени осевого компрессора
Основные геометрические параметры проточной части осевого компрессора в меридиональной плоскости представлены на рисунке 1.58 и табл. 1.4.
Таблица 1.4 - Основные геометрические параметры осевого компрессора в меридиональной плоскости
Наименование геометрического параметра |
Обозначение |
Наружный (периферийный) диаметр |
Dк i |
Втулочный диаметр |
Dвт i |
Средний диаметр |
|
Высота лопатки |
hл i |
Ширина венца рабочего колеса |
SРК |
Ширина венца направляющего аппарата |
SНА |
Ширина осевого зазора |
|
Величина радиального зазора |
|
Относительный диаметр втулки |
|
Удлинения лопатки |
|
Д
Рисунок 1.58 - Основные геометрические параметры меридионального сечения осевого компрессора
ля рассмотрения геометрических параметров профилей и решеток профилей осевого компрессора необходимо построить дополнительное сечение. Для этого создадим секущую цилиндрическую поверхность радиусом
Основные элементы и геометрические параметры профилей и решеток профилей осевого компрессора приведены на рисунках 1.59 и 1.60 и в таблице 1.5.
Рисунок 1.59 - Основные геометрические характеристики решетки профилей РК осевого компрессора
Таблица 1.5 - Основные геометрические параметры решеток профилей
Наименование геометрического параметра |
Обозначение |
Диаметры окружностей вписанных в профиль |
di |
Хорда профиля |
b |
Угол изгиба |
|
Стрела максимального прогиба средней линии профиля |
f |
Максимальная толщина |
|
Координата максимального прогиба |
|
Координата положения максимальной толщины |
|
Шаг решетки |
t |
Угол установки профиля в решетке |
|
Конструктивный угол на входе: на выходе: |
|
Горло решетки |
аг |
Густота решетки |
b/t |
Относительная величина горла |
аг/t |
Угол атаки |
|
Угол отставания потока |
|
Угол поворота потока в решетке |
|
Рисунок 1.60 - Основные геометрические характеристики профиля лопатки осевого компрессора