42 рения обеспечивает вполне адекватное описание механизма диссипации энергии, вызванной отрывом пограничного слоя вследствие искривления и спрямления канала. Это позволяет достаточно точно определять потери энергии в каналах с криволинейными образующими. Рис.1.22 Схема течения в области отрывной зоны Анализ исследований отрыва потока в криволинейных диффузорных каналах показывает, что явления, возникающие во внутренних течениях, зависят от продольного и поперечного градиента давления, условий на входе и выходе, формы образующих, а также, от закона изменения отношения площадей и кривизны образующих вдоль канала. Также известно, что в диффузорных каналах возможно неустановившееся течение с интенсивной пульсацией [34,35,36,37]. Этих фактов вполне достаточно, чтобы убедиться в сложном характере внутреннего течения. Для течения в межтурбинном переходнике проблема отрыва потока является принципиально важной, так как повышение статического давления вниз по потоку вследствие диффузорности и изменения кривизны стенок способствуют возникновению подобных явлений. Кроме того, весьма важны свойства выходящего из переходника потока, так как за ним расположена турбина низкого давления. Управляя отрывом в межтурбинном переходнике, можно увеличить тем самым КПД турбины низкого давления. |
36 торможения пограничного слоя под действием повышения давления в пристеночных слоях течения. Ввиду плавности этого препятствия течение на Ф этой стадии будет осуществляться без потерь кинетической энергии. На второй стадии течения, начинающейся с сечения I, происходит диссипация * энергии к которой приводит внезапное расширение потока в отрывную область, заканчивающуюся по достижению границей основного потока ограничивающей стенки (точка А). Далее пограничный слой формируется » согласно условиям течения в канале, причем толщина пограничного слоя, 4 расположенного за отрывной зоной,складывается из толщины пограничного * слоя до отрыва 5 и высоты отрывной зоны АЬ. Данная модель внезапного Щ торможения и внезапного расширения обеспечивает вполне адекватное* описание механизма диссипации энергии, вызванной отрывом пограничного слоя вследствие искривления и спрямления канала. Это позволяет достаточно точно определять потери энергии в каналах с криволинейными образующими. Схема течения в области отрывной зоны Рис. 1.17 Анализ исследований отрыва потока в криволинейных диффузорных каналах показывает, что явления, возникающие во внутренних течениях, I I 37 зависят от продольного и поперечного градиента давления, условий на входе I * и выходе, формы образующих, а также, от закона изменения отношения образующих вдоль канала диффузорных каналах * пульсацией /2,7,8,9/. Этих фактов вполне достаточно, чтобы убедиться в сложном характере внутреннего течения щ Для течения в межтурбинном пе] является принципиально важной, так как повышение статического давления вниз по потоку вследствие диффузорности и изменения кривизны стенок способствует возникновению подобных явлений. Кроме того, весьма важны свойства выходящего из переходника потока, так как за ним расположена турбина низкого давления. Управляя отрывом в межтурбинном переходнике, можно увеличить тем самым КПД турбины низкого давления. В прошлом течениям в криволинейном диффузоре было посвящено много исследований, но большинство из них не были непосредственно связаны с отрывом потока. В основном исследовалась геометрия таких каналов, максимальная эффективность, оптимальный угол раскрытия,7 X X / ^ JL 1 ' влияние геометрии входного сечения и турбулентность набегающего потока. В 1909г. Гибсон (Gibson А.Н.) /8/ провел обширные эксперименты с водянымь потоком различного типа. Однако, Гибсон не ставил перед собой задачу создания диффузора с оптимальной формой или улучшения его эффективности показал, что эффективность диффузора при заданной длине и отношении площадей в значительной степени зависит от * распределения площадей поперечного сечения. Это распределение является важным фактором, влияющим на развитие пограничного слоя и отрыв потока. Как показал диффузор с линейным распределением площадей по длине не имеет других преимуществ кроме простой формы. й |