0,0 | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |
| 0,0045 | 0,0132 | 0,0208 | 0,0282 | 0,0342 | 0,0430 | 0,0482 | 0,05 |
| 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | 0,95 | 1,0 |
| 0,0482 | 0,0430 | 0,0342 | 0,0282 | 0,0208 | 0,0132 | 0,0045 |
Координаты 
при 
и 
даны с учетом утолщения входной и выходной кромок в соответствии с вышесказанными рекомендациями.
Если в качестве базового профиля выбирается другой симметричный профиль с
, то координаты 
базового профиля, приведенные в табл.6.2, следует пересчитать с учетом коэффициента 
.
На каждом расчетном сечении по высоте лопатки, с учетом выбранных для этих сечений 
и 
, определяются координаты исходного профиля по формулам
; 
.
Результаты расчета для каждого сечения представляются в виде таблицы, подобной таблице 6.2.
Все дальнейшие построения целесообразно выполнит в масштабе 10:1 или 5:1.
 |
Построив среднюю линию для каждого расчетного сечения и зная координаты исходного профиля в этих сечениях, строятся поверхности спинки и вогнутой части проектируемого профиля. Для этого на хорде профиля откладываются координаты
. В конце каждого образовавшегося отрезка восстанавливаются перпендикуляры, делящие среднюю линию профиля на такое же количество отрезков (см. рис. 6.5).
Рис. 6.5. К построению поверхностей спинки и корыта исходного профиля
В конце каждого отрезка на средней линии восстанавливается нормаль к ней, и откладываются по обе стороны от средней линии вдоль нормали величины 
. Полученные точки соединяются лекальными линиями, образующими поверхности спинки и вогнутой части проектируемого профиля.
После построения профиля целесообразно построить решетку профилей на каждом расчетном сечении, и аналогично тому, как это делалось для дозвуковых профилей (см. §6.1), построить эквивалентный диффузор и проверить отношение 
, которое обеспечивает максимальную производительность компрессора и характеризует правильность выбора оптимального угла атаки. При 
>1,2 – 1,3 углы атаки близки к минимальным углам атаки, определяющим запирание решетки.
Эквивалентный диффузор должен иметь угол раскрытия не более 
и не быть бочкообразным. Корректировка диффузора в этом случае, а, следовательно, и профиля лопатки, должна проводится за счет изменения очертания вогнутой поверхности профиля.
Ширина горла 
в каждом расчетном сечении определяется графически так же, как и в дозвуковых решетках (см. §6.1). Величина 
определяется по формуле
.
При этом в каждом расчетном сечении по высоте трансзвуковой или сверхзвуковой лопаток необходимо обеспечить
.
Если в результате расчета и построения будет получаться, что величина <1,05, то в этих сечениях необходимо или увеличить угол атаки на 10 – 20, или уменьшить относительную толщину профиля до нижнего рекомендуемого предела, либо изменить густоту решетки. В последнем случае необходимо проверить запас решетки по срыву потока, для чего необходимо рассчитать величину фактора диффузорности D (см. §4.1, п.34).
§6.3. Профилирование охлаждаемых лопаток осевых газовых турбин
Процесс профилирования охлаждаемых сопловых и рабочих лопаток осевой турбины в основном выполняется так же, как и неохлаждаемых лопаток.
Особенности касаются выбора геометрических соотношений профиля и решетки охлаждаемых лопаток.
Разноречивость требований, исходящих из условий прочности, технологичности и обеспечения максимальной газодинамической эффективности не позволяет воспользоваться готовыми профилями, имеющимися в атласах. Поэтому, последние могут служить лишь прототипами для выбора основных геометрических соотношений.
При реальном профилировании охлаждаемых лопаток помимо способа изготовления лопатки (литье, штамповка, фрезирование) необходимо учитывать и тип охлаждения ее (с дефлектором или без него, с выпуском охлаждающего воздуха в радиальный зазор, в выходную кромку или вблизи ее, наличие внутренних штырьков – турбулизаторов, перфораций и т. п.).
На основе компромисса между всеми этими условиями и требованиями и получаются геометрические соотношения, рекомендуемые при профилировании охлаждаемых лопаток.
Исходными данными при графическом построении внешнего обвода и профиля лопатки в расчетном сечении по высоте проточной части являются параметры, полученные в результате расчета потока по радиусу ступени турбины (см. §5.4), а также некоторые геометрические соотношения профиля и решетки лопаток, выбранные ранее (см. §3.1 и §3.4).
Ниже приводятся дополнительные геометрические соотношения, необходимые при профилировании лопаток:
1. Радиус скрепления входной кромки лопаток 
(см. рис. 6.6).
 |
Рис. 6.6. Основные обозначения в решетке рабочих лопаток
К моменту профилирования хорда профиля известна, поэтому удобно величину выбирать в долях от длины хорды b. По статистическим данным на среднем диаметре для охлаждаемых лопаток:
сопловых – 
;
рабочих – 
.
В корневых сечения рабочих лопаток 
увеличивают на 15%…20%; в периферийных – уменьшают на 10%…15%.
Указанные значения 
и на среднем диаметре для охлаждаемых лопаток в 1,4…1,8 раза больше, чем в неохлаждаемых.
2. Относительный радиус скругления выходной кромки выбирается в долях от шага решетки 
.
Величина 
на среднем диаметре приведена в табл. 6.3.
Таблица 6.3
Ступени | Относительный радиус | |
сопловые лопатки | рабочие лопатки | |
Первая охлаждаемая | 0,015…0,02 | 0,06…0,08 |
Вторая охлаждаемая | 0,012…0,018 | 0,04…0,06 |
Неохлаждаемая | 0,01…0,014 | 0,03…0,04 |
В корневых сечениях величина увеличивается на 15%…20%, в периферийных сечениях уменьшается на 10%…15%.
3. Угол заострения входной кромки 
(см. рис.6.6) в охлаждаемых сопловых и рабочих лопатках =150…300. В неохлаждаемых лопатках этот параметр в 1,5…2 раза меньше.
4. Угол заострения выходной кромки в охлаждаемых сопловых лопатках 
, в рабочих 
. В неохлаждаемых лопатках этот параметр в 1,5…2 раза меньше.
5. Геометрический угол на входе в лопатку:
- для сопловых лопаток первой ступени 
;
- в последующих ступенях 
предыдущей ступени;
- для рабочих лопаток 
.
Угол атаки i рекомендуется выбирать в среднем сечении равным i = 0, в корневом
i = +(2…7) 0, в периферийном i = -(2…6) 0.
6. Геометрический угол на выходе из лопаток:
- для сопловых лопаток 
;
- для рабочих лопаток 
,
где 
для среднего сечения;
для корневого сечения;
для периферийного сечения.
Уголы потока 
и 
известны по результатам расчета закрутки лопаток.
7. Угол отгиба выходного участка спинки профиля на среднем диаметре (затыловочный угол) 
:
при 
;
при 
;
при 
.
В корневых сечениях берется меньше указанных величин на 10…30, а в периферийных сечениях больше указанных величин и при может достигать 300.
8. Максимальная толщина профиля в неохлаждаемых лопатках на среднем радиусе обычно
- для сопловых лопаток 
;
- для рабочих лопаток 
.
В случае охлаждаемых сопловых и рабочих лопаток максимальная толщина профиля на среднем диаметре достигает 
. Изменения 
по радиусу будет, в основном, определятся выбранным типом охлаждения и прочностью. Поэтому для сопловых лопаток определяющим в выборе будет тип охлаждения, и величина может быть принята постоянной по высоте, а для рабочих лопаток желательно уменьшать к периферии, на сколько это позволяет прочность и конструкция внутренних охлаждающих полостей.
9. Размер горла решетки
сопловой 
;
рабочей 
,
где 
;
.
Здесь 
и 
углы отставания потока на выходе из решеток, определяющиеся по графику (рис. 6.7).
Рис. 6.7. Зависимость угла отставания потока 
от числа М на выходе из решеток с различными углами 
В первом приближении при определении и по графику можно принять 
и 
.
Перед построением профиля целесообразно все геометрические соотношения представить в табличном виде (см. табл. 6.4).
Таблица 6.4
Сопловая лопатка
НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Реклама
Реклама на сайте, общая информация Контент-маркетинг Поддержите проект! Copyright © 2009-2026 Pandia. Все права защищены. Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Автоответчик: +7 495 7950139 228504 Написать письмо: [email protected] 
❮
❯
|