ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние вязкости и сжимаемости из "Осевые компрессоры" Влияние вязкости. Влияние вязкости существенно изменяет картину течения вблизи профилей. Непосредственно на поверхности профиля относительная скорость потока равна нулю. Вблизи профиля образуется пограничный слой, внутри которого проявляется действие сил вязкости. Скорость потока внутри пограничного слоя возрастает от нуля (на контуре профиля) до конечной величины на границе этого слоя. Примерный контур пограничного слоя показан на фиг. 24. Внутри пограничного слоя поток вихревой вне пограничного слоя поток можно рассматривать как потенциальный (безвихревой). [c.72] Как уже указывалось, поток в пограничном слое вихревой. Кинетическая энергия этого вихревого движения теряется бесполезно (без обратного преобразования в потенциальную энергию). [c.73] Потери, возникающие при обтекании плоской рещетки, принято называть профильными потерями. [c.73] Как известно [Л. 7], толщина пограничного слоя существенно зависит от характера течения в случае ускорения потока отрицательный градиент давления приводит к более медленному росту толщины пограничного слоя, чем в случае замедления потока. В последнем случае резкое нарастание толщины пограничного слоя может вызвать отрыв потока от профиля. [c.73] Из фиг. 26 [Л. 14], на которой изображено распределение давления вдоль контура компрессорного профиля, следует, что на нижней (вогнутой) стороне профиля поток в основном ускоряется и поэтому при обычных углах атаки толщина пограничного слоя невелика, а возмон ность отрыва пограничного слоя практически исключена. На верхней (выпуклой) стороне профиля поток резко замедляется, это приводит к появлению пограничного слоя значительной толщины и возможности отрыва потока от профиля. Возможность отрыва пограничного слоя увеличивается с ростом угла атаки г, так как рост угла атаки вызывает увеличение градиента давления на верхней стороне профиля. [c.73] При больших отрицательных углах атаки поток резко ускоряется при обтекании входной кромки профиля, а затем происходит замедление потока на верхней стороне профиля поэтому появляется возможность отрыва потока с верхней стороны профиля. [c.73] Из изложенного следует, что всякая решетка, выполненная из профилей заданной формы, имеет вполне определенный относительный шаг, при котором к. п. д. решетки максимален. Приближенное опредгление оптимального г возможно теоретически на основе теории пограничного слоя [Л. 7], однако наиболее надежным способом определения оптимального -г является опыт. [c.75] Если к изложенному добавить, что при увеличении угла изгиба профилей возрастает градиент давления на выпуклой стороне профиля, то становится очевидной необходимость уменьшать относительный шаг при увеличении угла изгиба профилей. [c.75] Перейдем к количественной оценке влияния вязкости. [c.75] Поток вне пограничного слоя можно рассматривать как потенциальный. Поэтому распределение давления и скорости вне пограничного слоя можно определить теоретически, рассматривая внешний контур пограничного слоя как контур фиктивного профиля, обтекаемого потенциальным потоком . Так как влияние вязкости приводит к уменьшению подъемной силы профиля, то из этого следует, что эквивалентная пластинка фиктивного профиля составляет со скоростью и) угол меньше угла а между эквивалентной пластинкой действительного профиля и скоростью т (фиг. 24). [c.75] Анализ опытных данных позволяет заключить, что К, при без отрывном обтекании профилей грубо приближенно можно принимать 0,75. [c.75] Коэффициент С следует определять по углу р . [c.76] Введение решетки эквивалентных пластин в случае вязкой жидкости является, строго говоря, невозможным. Поэтому рассмотренный прием учета влияния вязкости является грубо приближенным. [c.76] Так как предварительно принятое значение угла 69,2° почти совпадает с определенным 69,3°, то необходимость в уточнении расчета отпадает. [c.77] Определение Р2 при других углах атаки сведено в табл. бив пояснениях не нуждается. [c.77] В еще большей степени зависит от угла атаки /. При углах атаки, отличных от = 0, наблюдается значительное увеличение местных скоростей это приводит к снижению Приведенная на фиг. 29 [Л. 10] экспериментальная зависимость от г полностью подтверждает этот вывод. [c.79] Возникновение сверхзвуковых скоростей на профиле приводит к появлению скачков уплотнения, посредством которых сверхзвуковой поток переходит в дозвуковой. Появление скачков уплотнения сопровождается увеличением потерь энергии, однако, как показывают расчеты, потери энергии, вызванные скачками уплотнений, значительно превышают потери в самих скачках уплотнений. Более того при Л1- 1,3ч-1,5 потери в скачках настолько невелики, что их вообще можно не учитывать. [c.79] Для выяснения причин столь резкого влияния скачков уплотнения обратимся к опытным данным. [c.80] Подобный график для решетки профилей С-4 построен на фиг. 29. [c.82] Вернуться к основной статье