Законы закрутки решётки

При проектировании ступени часто зависимость задаётся косвенным путём – через изменение по радиусу скоростей потока или их составляющих, или удельного расхода, или степени реактивности.

Рассмотрим часто встречающиеся в практике турбостроения законы закрутки:

1. Закон постоянство углов α₁ = const.

Интегрируя (121) и приняв φ = const, получим:

 

. (122)

 

2. Закон постоянство c_u r = const (Закон постоянства циркуляции), т.е. неизменность по высоте циркуляции скорости закрученного потока, выходящего из сопловой решётки.

Решая уравнение (121) с учётом закона c_u r = const , изменения угла входа α₁ , получаем:

 

. (123)

 

Для частного случая c_2u = 0 получим:

 

. (124)

 

3. Закон постоянства удельного расхода.

Для дозвуковых скоростей в случае μ = 1 удельный расход потока будет равен:

Для сопловой решётки

 

; (125)

 

для рабочей решётки

 

. (126)

 

Для несжимаемой жидкости (М₁→0) получаем

 

,

 

что при α₁ = α_1э соответствует закону закрутки с_1u r = const.

С увеличением числа М₁ тепелоперепад на сопловой решётке становиться на столько большим, что при r < r_M=1 скорости становятся сверхзвуковыми, то в области от r_к до r_M=1 удельные расходы подсчитываются по формулам:

 

=const; (127)

 

. (128)

 

Изменение по радиусу углов α_1э для сопловой решётки в предположении постоянного по высоте удельного расхода рабочего тела показано нак рис. 37, где: 1 – при М₁→0; 2 – при М_1ср =0.6; 3 – при М_1ср = 1.

Рис. 37