Стр. 1 - А.Ф. Куфтов, А.В. Лихачева, А.М. Карлов - Структура потока в осерадиальном центробежном колесе
Упрощенная HTML-версия
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
145
УДК 621.51.001.5
А. Ф. К у ф т о в, А. В. Л и х а ч е в а, А. М. К а р л о в
СТРУКТУРА ПОТОКА
В ОСЕРАДИАЛЬНОМ
ЦЕНТРОБЕЖНОМ КОЛЕСЕ
Рассмотрены экспериментальные данные по замерам полей скоро-
стей и давлений в осерадиальных высоконапорных рабочих колесах
центробежных компрессоров. Показано, что распределение реаль-
ных скоростей существенно отличается от идеального, а распреде-
ление давлений практически совпадает. Установлено сильное влия-
ние геометрии на структуру потока. Определены предпосылки для
разработки методики профилирования проточной части рабочих
колес.
E-mail:
;
Ключевые
слова
:
центробежный компрессор, рабочее колесо,
структура потока.
Осерадиальные центробежные ступени получили широкое приме-
нение в авиации как основные компрессоры для малорасходных дви-
гателей и как концевые ступени осерадиальных компрессоров двига-
телей средней мощности. Степень повышения давления в таких
ступенях лежит в диапазоне значений
*
к
2,5...12
, изоэнтропический
КПД 0,75…0,84, угол выхода лопатки рабочих колес
2л
50...90 ,
коэффициент теоретического напора
2
т
т 2
0,85...0,93
H H u
, т. е.
они относятся к высоконапорным. Здесь
2
u
— окружная скорость на
выходе из колеса. Радиальная часть рабочих колес (РК) и лопатки
диффузоров представляют собой решетки с малым удлинением, соот-
ветственно течение в них происходит в условиях сомкнувшихся по-
граничных слоев и при наличии интенсивных вторичных течений.
Кроме того, поток в каналах РК зависит от массовых сил — центро-
бежных и кориолиссовых, влияющих как на осредненные, так и на ло-
кальные характеристики течения, в первую очередь на коэффициенты
турбулентного обмена.
Поток в проточной части турбомашины, будь то осевая или цен-
тробежная, можно рассчитать с помощью уравнения Навье — Сток-
са. Ввиду того, что сложно найти решение для реальных течений, его
используют в упрощенном виде, таком, как уравнение Бернулли, Эй-
лера, Навье — Стокса в форме Рейнольдса. В каждом конкретном
случае следует обосновывать выбор того или иного способа расчета,
для чего, в свою очередь, необходимо хорошо представлять картину
течения в межлопаточных каналах турбомашины. Информация о
