Выполненный расчет ступеней по среднему диаметру определяет требования к геометрии лопаток только в одном сечении - среднем. У корня и на периферии условия обтекания будут отличаться. Поэтому производим расчет ступени с учетом закрутки. Лопаточные аппараты профилируются так, чтобы обеспечить радиальное равновесие потока в межвенцовых зазорах. За счет безударного обтекания рабочих лопаток и предупреждения побочных течений газа в ступени экономичность ступени повышается. Закрутка приводит к увеличению степени реактивности ступени от корневого сечения к периферии.
Для обеих ступеней принимаем закон постоянства осевой составляющей скорости выхода газа из сопел, то есть C1a (r) = const. Результаты расчетов закрутки в трех сечениях для ступени ТВД сведены в табл.2.4
Изменение основных параметров потока по высоте лопатки ступени ТВД и ТНД представлены на рис.2.1., 2.2., 2.3., 2.4., 2.5., 2.6 .
Таблица 2.4. Результаты расчета закрутки лопаток ТВД
|
Наименование величины |
Формула |
Обозн |
Разм. |
Сечение | ||
|
корн. |
средн. |
периф. | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Относительный радиус |
|
r |
- |
0,872 |
1,000 |
1,128 |
|
Угол выхода потока из сопел |
|
1 |
град |
15,28 |
17,40 |
19,47 |
|
Осевая составляющая скорости за СА |
|
C1а |
м/с |
145,4 |
145,4 |
145,4 |
|
Окружная проекция абсолютной скорости |
|
C1U |
м/с |
532,3 |
464,0 |
411,3 |
|
Скорость газа на выходе из сопел |
|
C1 |
м/с |
551,8 |
486,3 |
436,2 |
|
Осевая составляющая скорости за РЛ |
|
C2а |
м/с |
183,6 |
183,6 |
183,6 |
|
Окружная скорость |
|
U1 |
м/с |
286,4 |
328,5 |
370,7 |
|
Адиабатический теплоперепад на соплах |
|
hcад |
кДж/кг |
158,5 |
123,1 |
99,1 |
|
Термодинамическая степень реактивности |
|
т |
- |
0,163 |
0,350 |
0,477 |
|
Угол входа потока на РЛ |
|
1 |
град |
30,59 |
47,02 |
74,41 |
|
Скорость входа потока на РЛ |
|
W1 |
м/с |
285,7 |
198,8 |
151,0 |
|
Скорость выхода потока из РЛ |
|
W2 |
м/с |
359,7 |
394,1 |
428,5 |
|
Угол выхода потока из РЛ |
|
2 |
град |
30,70 |
27,77 |
25,37 |
|
Окружная проекция относительной скорости |
|
W2U |
м/с |
309,3 |
348,7 |
387,2 |
|
Окружная проекция абсолютной скорости |
|
C2U |
м/с |
-20,54 |
18,86 |
57,35 |
|
Угол выхода потока за РЛ |
|
2 |
град |
96,38 |
84,13 |
72,66 |
|
Кинематическая степень реактивности |
|
кин |
- |
0,035 |
0,323 |
0,523 |
|
Удельная работа на ободе |
|
hU |
кДж/кг |
146,6 |
158,7 |
173,7 |
|
Скорость выхода потока (абсолютная) |
|
C2 |
м/с |
184,8 |
184,6 |
192,4 |
|
Статическая температура за СА |
|
T1 |
К |
931,8 |
961,1 |
981,0 |
|
Статическое давление за СА |
|
P1 |
МПа |
243739 |
277574 |
302496 |
|
Температура заторможенного потока на РЛ |
|
T1W* |
К |
967,0 |
978,2 |
990,8 |
|
Скорость звука на выходе из СА |
|
|
м/с |
597,4 |
606,8 |
613,0 |
|
Число Маха на выходе из СА |
|
|
- |
0,924 |
0,801 |
0,712 |
|
Скорость звука на входе в РЛ |
|
|
м/с |
597,4 |
606,8 |
613,0 |
|
Число Маха на входе в РЛ |
|
|
- |
0,478 |
0,328 |
0,246 |
