|
43 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, влияние геометрии входного сечения и турбулентность набегающего потока. В 1909 г. Гибсон (Gibson А.Н.) [36] провел обширные эксперименты с водяным потоком различного типа. Однако, Гибсон не ставил перед собой задачу создания диффузора с оптимальной формой или улучшения его эффективности. Он просто 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 Гибсон, диффузор с линейным распределением площадей по длине не имеет других преимуществ кроме простой формы. [ля корректного определения потерь в криволинейном канале с положительным градиентом давления необходимо знать положение точки отрыва, которое определяется из условия (dW/dz)z_Q = 0. В 1931 г. Бури (Вил А.) [36,37] рассмотрел вычислительные методы для турбулентного пограничного слоя с продольным положительным градиентом давления и предложил критерий начала отрыва турбулентного потока. Изучая результаты работы Никурадзе, полученные при исследовании течения воды в суживающемся и расширяющемся канале, он нашел, что безразмерный параметр Г = ср(яе**)-------, где ф(Ке**)= Ле^*4 может быть испольс!х зован для определения точки отрыва турбулентного пограничного слоя, имеющего степенное распределение скоростей с показателем степени 1/7. Если абсолютная величина Г быстро увеличивается при приближении к точке отрыва турбулентного потока, то значение Гs 0.06, согласно опытам |
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 38 Для определения потерь в криволинейном канале градиентом давления необходимо знать положение точки отрыва, которое определяется из условия (сП ^/бг)^ =0. I В 1931г. Бури (Вип А.) /8,9/ рассмотрел вычислительные методы для турбулентного пограничного слоя с продольным положительным градиентом давления и предложил критерий начала отрыва турбулентного потока. Изучая результаты работы Никурадзе, полученные при исследовании течения воды в суживающемся и расширяющемся канале, он нашел, что безразмерный параметр Г = ф(11е** 5 б\У5 ЧУ5 бх , где ф(11е**)= ЯеУ*4 может быть использован для определения точки отрыва турбулентного пограничного слоя, имеющего степенное распределение скоростей с показателем степени 1/7. Если абсолютная величина Г быстро увеличивается при приближении к точке отрыва турбулентного потока, то значение Г$ 0.06, согласно опытам Никурадзе, можно считать критерием отрыва. Индекс "б" соответствует параметрам в точке отрыва. Никурадзе использовал параметр, аналогичный параметру Г, но вместо э(е толщины потери импульса 8 он применил толщину вытеснения 8 . Однако, метод Бури с использованием параметра Г применим только для областей с умеренным градиентом давления. Кроме того, нельзя считать что значение Г=-0.06 надежно определяет положение точки отрыва. Так по М.Маркова Г Шлихтингу Г 0.05...0.12. Опыты Н.И.Константинова дали Г8 0.035...0.09 /5/. ф(к6** Лойцянский /24/, не ограничивая себя заранее видом функцииЧ вместо параметра Бури получил близкий к нему параметр |