Изгибающие моменты определяются на основании треугольника скоростей и статических давлений перед и за рабочим колесом в проекциях на координатные оси  . Примем правую систему осей координат (рис. 8).
 Рис.8. К расчету лопатки на изгиб: – ось ротора
Начало координат помещается в центр инерции корневого сечения. Ось x направлена параллельно оси ротора в сторону осевой скорости воздуха, ось y – в сторону, противоположную окружной скорости касательно к окружности корневых сечений лопаток. Ось z является радиальной осью. Методика определения изгибающих моментов является общей для компрессоров и турбин. В практических расчетах отличие состоит в знаках и величинах определяющих скоростей, давлений и получаемых моментов. Интенсивность давления на лопатку аэродинамических сил в проекциях на координатные плоскости обозначим  . Она определяется формулами
 ; (12)  , (13)
где  – шаг лопатки по окружности с координатой z, равный  ; n – число лопаток; p,  ,  ,  – статическое давление, плотность газа, осевые и окружные скорости за и перед рабочим колесом соответственно треугольникам скоростей;  – массовый расход рабочего тела через лопаточную машину, отнесенную к единице проходного сечения. Первый член в формуле (12) представляет собой разность статических давлений на участок лопатки, разный единице. Второй член – сила реакции, равная изменению количества движения воздуха или газа под действием лопаток. В направлении оси  интенсивность  определяется только изменением количества движения. Для компрессора изменения осевых скоростей незначительно, поэтому интенсивность  определяется разностью статических давлений и имеет отрицательный знак. Интенсивность положительная, так как лопатки компрессора создают закрутку воздуху и  . Для турбины имеет положительный знак, так как  , а – отрицательный, так как  . Выделим на лопатке элементарный участок протяженностью dz (рис. 9)
Рис. 9. К расчету лопатки на изгиб газодинамическими силами
Компоненты газодинамических сил, действующие на элементарный участок, равны  и  . Элементарные моменты, создаваемые этими силами в сечении с координатой  , определяются формулами |
Скачать 1.2 Mb.