Теория турбинной ступени_РЕДАКТИРОВАННАЯ_2. Лекции по дисциплине Судовые турбинные установки и их эксплуатация Керчь, 2008 г. Удк 621
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
9.3 Потери энергии от взаимодействия решеток и нестационарности потока. Перечисленные выше потери свойственны как неподвижным так и вращающимся решеткам. В последних, однако, возникают еще дополнительные потери вызванные течением газа в радиальном направлении и нестационарностью потока.  Рис.9.3 Схема вторичных течений в межлопаточных каналах: 1 - вторичный поток; 2 - перетекания через радиальный зазор; 3 - основной поток. 1. В большинстве случаев поток в радиальном направлении не уравновешен, особенно в межлопаточных каналах. Вследствие этого в каналах возникают радиальные течения (отличающиеся от рассмотренных в предыдущем разделе), на образование которых затрачивается часть энергии потока. В то же время следует отметить, что вращение кольцевой решетки без бандажа несколько снижает потери от перетекания газа через открытый радиальный зазор, так как направление относительной скорости корпуса турбины противоположно направлению перетекающего потока (см.рис.9.3). 2. Нестационарность потока обусловлена непрерывным изменением взаимного расположения сопловой и рабочей решеток, а также изменением параметров газа в потоке, выходящем из сопловой решетки (эти изменения неравномерны как по шагу, так и по высоте решётки). В осевом зазоре между решетками поток не успевает выровняться и поступает на рабочую решетку неравномерным. При числе сопловых лопаток z1 и секундном числе оборотов вала n параметры газа перед решеткой меняются с частотой u =nz1. В исследованиях А.Г.Кромова воздух поступал на неподвижную кольцевую решетку с активными лопатками из вращающейся сопловой решетки, чем достигалась нестационарность потока перед рабочей решеткой. При этом КПД решетки снижался на 5% по сравнению с неподвижным сопловым аппаратом. Этой цифрой, конечно, не могут учитываться потери от нестационарности в любом случае, однако, следует учитывать, что нестационарность потока является причиной дополнительных потерь в работающей турбине. Влияние геометрических параметров решетки на ее КПД. Шаг профилей в решетке оказывает существенное влияние на ее характеристики. С уменьшением шага возрастают профильные потери в связи с увеличением поверхности трения, омываемой единицей количества газа. С увеличением шага давление на вогнутой поверхности профиля возрастает, на спинке – падает. Это, с одной стороны вызывает увеличение концевых потерь, а с другой - способствует отрыву потока на спинке, где разность давления на выходе из решетки и минимального давления возрастает. Кроме того, снижение давления на спинке при увеличении шага может вызвать появление волновых потерь. Очевидно, для каждого типа решетки должен существовать оптимальный шаг, при котором КПД решетки достигает максимума. Оптимальные значения шага лопаток должны определяться опытным путем для конкретных решеток и условий их обтекания. Для общей ориентировки можно принять: у реактивных решеток  , у активных  Поворот потока в решетке оказывает влияние на ее КПД. Поворот увеличивается с уменьшением суммы углов β1+β2 для рабочей решетки и суммы углов |