Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
97
1I к С> л и u л .3.1
0.} 0.17 0,55 0,G2 0,7
«і Cf 25' 3е 0Г)' — г is' —Iе 20' —7° 35'
Pl 2-І" 40' 28" 32° 20' 35° 25' 38° 40'
49° 30' 51" 45' 53е 40' 54° 54° 10'
AP АГ 50' 23" 15' 21° 20' 18° 35' 15° ЗО'
I
Из табл. 3.1 видно, что с уменьшением угла атаки против расчетного с Cc1 = —1" 15' до —7° 35' угол выхода потока ?3 почти не изменился — увеличился на 0° 30', а при увеличении угла атаки до (V 25' угол выхода потока уменьшился пн 4° 10'. Это уменьшение вызывается в основном утолщением пограничного слоя на верхней поверхности профиля, что отчетливо обнаруживается, если рассмотреть развитие следа за лопаткой (эпюр скоростей да,, полных давлении рІШ па рис. 3.12, б, а также потерь давления па г — 0,863 (на рис. 3.17). Такое практически «одностороннее» утолщение пограничного слоя приводит к тому, что при увеличении угла атаки основным потоком обтекается решетка как бы из других профилен с меньшими эффективными кринпзнои средней линии и углом установки. Это it приводит к уменьшению циркуляции вокруг профиля, г. е. к уменьшению скорости закручивания, угла выхода потока. Заметим, что при этом происходит нарушение линейности зависимости ''Ig Pa (сI? Pi). |[То является одной из причин известного нарушения линейности характеристики фт (<р).
Как видно из рис. 3.15, а, на радиусе г = 0,96, близком к концу Лопатки, ндро потока менее выражено, чем на г — 0,863. Интересно отметить закономерно развивающуюся форму следа на г — 0,96 (см. также поля потерь давления па рис. 3.17) со стороны нижней поверхности профиля с изменением режима работы; с увеличением угла атаки (с уменьшением іра) на нижней, а не па верхней поверхности, как обычно, начинается отрыв, который захватывает нее большую часть ядра потока. Очевидно, ввиду такого развития следа и не происходит отмеченное ранее для г -- 0,863 его смещение. Из рис. 3.15, б видно, что при сильном отрыве потока у втулки, на г 0,74. па всех режимах работы наблюдается резкое изменение, по шагу всех параметров потока и, кроме того, наблюдается несимметричная работа соседних каналов.
На рис. 3.16 приведены поля за кольцевой решеткой, расположенной на среднем радиусе, с густотой т = 0,936. Видны закоиомер-ги изменения параметров потока, отмеченные ранее. Наблюдается
¦ 90
•' O1I D1Z аз 0,4 0,5 0,6 0;if,pad
Piic. 3.16. Поля за решеткой средней густоты, измеренные п относительном движении; 7 = 0,825, v = 0,6. г = 0,936. 0Г <=. 35°, 2tp = 2;}°, г,-, = 16, I = 0,55
.Vi крип oft I О Ii ¦1 S
Ч'а 0.3 0.33 0.3G 0.42 0.S
более равномерное изменение угла ?a с изменением режима работы, чем в случае густой решетки.
Дальнейшие исследования потока в относительном двнженнг показали, что весьма трудоемкие испытания н обработка экспериментального материала, связанные с измерением величины скорости, угла и давления, могут быть существенно упрощены. Главным является знание величины н распределения по шагу н по радиусу потерь давления. Изменения величины скорости и угла выхода по •тока представляют интерес, однако на определенном этапе о физическом процессе достаточно полно можно делать вывод и по нолям полных давлений, а также но нолям потерь давления. Необходимые для расчетов средние значения углов и скоростей можно получать но измерениям в абсолютном движении, которые несравненно проще,
100
ни которые совершенно не могут быть использованы для надежного инределення даже средней величины потерь давления, не говоря уже о структуре этих потерь.
По попытан и.чм рабочего иолеса п относительном движении [34] были пычнс-*риы средине значення уїла (ijcpt скорости кІСр< а также полного давления рМср Juni трех радиусов и пягн режимов работы. Вычисления производились но следующим форму.тэк:
hep ^arccHJ
4>2д Cp
Й'гд ср'
й*р = (,г,!аср + »2«сГ) ,
а»ая гр
¦Tl
J sin P2 cos р2 d(f
J us sin P^d(P J к'г sin Рг rff
У»
J /»<i=roi sin рг rftp
Рог ср :
J o2 sin p3 rf»p
Средние величини были сравнены со значениями угла P3, скорости W2 н да-леїшя полученными пересчетом на полей, измеренных и абсолютном движении. І Іересчет производился по соотношениям
Pus = Роз н«с + га — 2гсга, рг — arcctg
ho
«.-["І+С-^Л"*.
Результаты этих сравнений приведены в табл. 3.2. Как видно, величины, полученные обоими способами в большинстве случаев близки. Однако использование лпнных, полученных в абсолютном движении для определения потерь в решетке, і. с. разности полных давлений (относительных) перед решетхон к за ней, не представляется возможным, так как потери составляют только некоторую малую часть полного давления и относительная ошибка в их определении в несколько раз больше inj сравнению с ошибкой в определении самих полных давлений. Кроме того, при шределеннн таких малых величин, какими являются потерн давления в решетке, чсобую важность приобретает одновременность измерения полных давлений перед решеткой и за ней. Ii соответствии с этим, методика экснирнмента была изменена /.ik1 чтобы полные давления в относительном дин жен ни за колесом и перед ним измерялись одновременно к притом дифференциальным способам, т. е. так, чтобы отсчет Uo манометру непосредственно лавйл разность этих давлений, определяющую величину потерь в решетке. С этой целью вначале перед колесом устанавливалась вращающаяся вместе с ним грубка полного давления, отверстие которой помещалось на том же радиусе, что у трубки, установленной за колесом. Однако в дальнейшем, учитывая, что ііотери на данном радиусе Ap0 == рм — Pm — (Роі)пбс— ри2>'2 — рт, методика испытаний была са'с более упрощена: перед колесом устанавливалась закрепленная на корпусе трубка, замеряющая полное давление в абсолютном дни-Жгшш (Ац)абс, котораи вместе с вращающейся трубкой, установленной за колесом.
