Примечания
*- Ю.А. Ржавин, О.Н.Емин, В.Н. Карасев «Лопаточные машины двигателей летательных аппаратов. Теория и расчет» раздел 6.5 (стр.215)
Результаты расчета кинематических параметров потока по высоте проточной части первой ступени компрессора представлены в таблице 3. Треугольники скоростей выполнены на рисунке 1. На нем в масштабе выполнены планы скоростей на трех характерных радиусах первой ступени КВД, спрофилированной по промежуточному закону закрутки с показателем ступени m= - 0,5.
Таблица 3 Параметры потока по высоте проточной части первой ступени компрессора
Наименование
| Единица измере-ния
| Обозначение
| Значения
| Фор-мула
|
|
|
| r1
| rср
| r3
|
| Радиус сечения
| м
| r
| 0,0974
| 0,1310
| 0,1576
|
| Относительный радиус расчетного сечения
| -
|
| 0,6061
| 0,8148
| 0,9804
| 1.1
| Осевая составляющая скорости на входе в рабочее колесо
| м/с
| c1a
| 186,4
| 190,0
| 192,2
| 1.2
| Осевая составляющая скорости на выходе из рабочего колеса
| м/с
| c2a
| 191,5
| 195,0
| 197,1
| 1.3
| Вспомогательные расчетные величины: А
| -
|
| 62,4226
| 62,4226
| 62,4226
| 1.4
| B
| -
|
| 6,16
| 6,16
| 6,16
| 1.5
| Окружная составляющая скорости воздуха на входе в рабочее колесо
| м/с
| c1u
| 136,8
| 125,5
| 118,2
| 1.6
| Окружная составляющая скорости воздуха на выходе из рабочего колеса
| м/с
| c2u
| 263,2
| 219,5
| 196,3
| 1.7
| Абсолютная скорость воздуха на входе в рабочее колесо
| м/с
| c1
| 231,2
| 227,7
| 225,6
| 1.8
| Абсолютная скорость воздуха на выходе из рабочего колеса
| м/с
| c2
| 325,5
| 293,6
| 278,2
| 1.9
| Приведенная скорость потока на входе в колесо
| -
| λ1
| 0,6439
| 0,6341
| 0,6284
| 1.10
| Приведенная скорость потока на выходе из колеса
| -
| λ2
| 0,8785
| 0,7924
| 0,7509
| 1.11
| Статическое давление на входе в колесо
| Па
| p1
| 179953
| 171534,3
| 167386
| 1.12
| Статическое давление на выходе из колеса
| Па
| p2
| 193006,8
| 210439,0
| 215379,8
| 1.13
| Скорость звука на входе в колесо
| м/с
| a1
| 376,0
| 376,4
| 376,6
| 1.14
| Скорость звука на выходе из колеса
| м/с
| a2
| 310,0
| 381,8
| 383,6
| 1.15
| Окружная скорость колеса на входе в решетку на расчетном радиусе
| м/с
| u1
| 256,6
| 345,0
| 415,1
| 1.16
| Окружная скорость колеса на выходе из решетки на расчетном радиусе
| м/с
| u2
| 256,6
| 345,0
| 415,1
| 1.17
| Угол входа потока в решетку рабочих лопаток в относительном движении
| град
| β1
| 57,2691
| 40,8762
| 32,9153
| 1.18
| Угол выхода потока из решетки рабочих лопаток в относительном движении
| град
| β2
| 1,9829
| 57,2406
| 42,0254
| 1.19-1.20
| Угол отклонения потока в решетке рабочего колеса
| град
| Δβ
| -55,286
| 16,3644
| 9,1100
| 1.21
| Относительная скорость потока на входе в рабочие лопатки
| м/с
| w1
| 221,6
| 290,3
| 353,7
| 1.22
| Относительная скорость потока на выходе из рабочих лопатки
| м/с
| w2
| 5534,8
| 231,9
| 294,5
| 1.23
| Угол потока на входе в рабочее колесо в абсолютном движении
| град
| α1
| 53,7
| 56,6
| 58,4
| 1.24
| Угол потока на выходе в рабочего колеса в абсолютном движении
| град
| α2
| 36,0
| 41,6
| 45,1
| 1.25
| Число Маха, по относительной скорости воздуха на входе в рабочее колесо
| -
| М1
| 0,5894
| 0,7714
| 0,9393
| 1.26
| Число Маха, по абсолютной скорости воздуха на выходе из рабочего колеса
| -
| М2
| 17,8542
| 0,6074
| 0,7676
| 1.27
| Реактивность ступени
| -
| ρст
| 0,4202
| 0,5000
| 0,5442
| 1.28
| Коэффициент расхода
| -
| С1а
| 0,50
| 0,51
| 0,52
| 1.29
| Относительная закрутка потока на входе в рабочее колесо
| -
| С1u
| 0,37
| 0,34
| 0,32
| 1.30
| Коэффициент напора
| -
|
| 0,4201
| 0,3218
| 0,2729
| 1.31
| Параметр реактивности
| -
| -
| 0,8341
| 0,9737
| 1,0475
| 1.32
| Параметр напора
| -
| -
| 0,8338
| 0,6266
| 0,5253
| 1.33
| Параметр напора при b/t=1
| -
| -
| 0,5861
| 0,5888
| 0,5927
| 1.34
| Отношение
| -
| J
| 1,4226
| 1,0642
| 0,8862
| 1.35
| Густота решетки рабочих лопаток
| -
| (b/t)
| 1,4257
| 0,8814
| 0,6588
| 1.36
| Шаг решетки
| м
| t
| 0,0079
| 0,0106
| 0,0128
| 1.37
| Хорда
| м
| b
| 0,0112
| 0,0093
| 0,0084
| 1.38
| Угол атаки
| град
| i
| -4
| -3
| -2
|
| Входной геометрический угол профиля лопатки
| -
| β1л
| 53,27
| 37,88
| 30,92
| 1.39
| Коэффициент, зависящий от геометрии профиля
| град
| n
| 0,3461
| 0,0655
| 0,0959
| 1.40
| Угол кривизны профиля
| град
| θ
| -72,22
| 20,82
| 12,60
| 1.41
| Угол отставания потока на выходе из решетки
| град
| δ
| -20,94
| 1,45
| 1,49
| 1.42
| Выходной геометрический угол профиля рабочей решетки
| град
| β2л
| -18,95
| 58,69
| 43,51
| 1.43
| Угол изгиба входной кромки
| град
| χ1
| -46,22
| 31,23
| 18,90
| 1.44
| Угол изгиба выходной кромки профиля
| град
| χ2
| -26,00
| -10,41
| -6,30
| 1.45
| Угол выноса профиля
| град
| γ
| 7,05
| 69,10
| 49,81
| 1.46
| Длина средней линии профиля (длина межлопаточного канала)
| м
| l
| 0,0120
| 0,0094
| 0,0084
| 1.47
| Угол раскрытия эквивалентного плоского диффузора
| град
| θд
| -30,3283
| 12,0644
| 10,9461
| 1.48
|
|
|
| Рисунок.1.Планы скоростей на трех характерных радиусах первой ступени КНД.
|
Выводы:
Закон закрутки лопатки был задан в соответствии с рекомендацией получения значений угла β2 не превышающих 92. Числа Маха по абсолютной и относительной скоростях не превышают единицы, что говорит об отсутствии сверхзвуковых течений в лопаточном венце. Углы атаки в сечениях выбраны исходя из рекомендаций увеличения его у втулки лопатки и уменьшения на периферии. Значения углов раскрытия эквивалентного плоского диффузора лежат в близости к допустимым нормам данного значения. |