- •Двухмерное течения в проточных частях тепловых тм.
- •Канальный метод расчета обтекания решетки турбинных профилей.
- •Последовательность расчета обтекания решетки турбинных профилей идеальным газом.
- •Понятия толщина вытеснения и толщины потери импульса.
- •Расчет обтекания решетки турбинных профилей вязким газом.
- •Расчет потерь на трение в решётке турбинной профилей.
- •Аэродинамический след за турбинной решёткой.
- •Влияние шероховатости лопаток на профильные потери.
- •Влияние турбулентности потока на профильные потери в решетках тм.
- •Влияние чисел Маха на профильные потери в решетках турбин.
- •16. Пространственный поток в проточных частях тм. Система уравнений.
- •18. Прямая осесимметричная задача.
- •19. Постановка задачи оптимизации проточных частей турбин.
- •20. Метод штрафных функций.
- •22. Структура и принцип действия универсальной программы оптимизации проточной части турбины.
- •23. Основа математической модели проточной части осевой тепловой турбины в одномерной постановке задачи.
- •24. Основы математической модели проточной части осевой тепловой турбины в квазидвухмерной постановке задачи.
- •25. Возможности универсальной программы оптимизации проточных частей турбин.
- •26. Многорежимная оптимизация проточных частей турбины.
-
Двухмерное течения в проточных частях тепловых тм.
По b-b, повернуто на 90 град.
Метод конформного отображения.
В этом методе обтекание физической плоскости заменяется исследованием классического примера обтекания решетки кругов или пластин в плоскости конформного отображения. Основная проблема состоит в подборе такой отображающей функции, которая бы с деформировала бы реальный профиль в плоскости конформного отображения в решетку кругов или пластин.
Упомянутые методы были разработаны для течения несжимаемой жидкости или газа с малыми числами Маха.
Для современных высоконагруженных турбин перепады энтальпии на отдельные решетки таковы, что числа Маха по скоростям Мс_1 или Мw_2 часто примерно 0,8…1,2. Поэтому отмеченные методы не подходят для расчета.
В современных условиях для расчета течения в решетках турбин применяют лицензионные пакеты прикладных программ (ANSYS, StarCD и т.д.). При этом используются системы уравнений Навье - Стокса с учетом вязкости газа.
Впрочем это тот же метод сеток, только очень густых. При этом сетки нерегулярны и имеют загущения в области пограничных слоёв..
Далее по курсу мы будем изучать канальный метод. В этом методе линии тока совпадают с обводами профиля. Эквипотенциали наносятся приближенно и не уточняются в ходе расчета. Этот метод пригоден для расчета как дозвуковых, так и сверхзвуковых течений газа. Освоение этого метода позволит квалифицированно эксплуатировать более сложные современные пакеты расчета обтекания плоской решетки турбинных профилей.
-
Канальный метод расчета обтекания решетки турбинных профилей.
Как только учитывается сжимаемость, то однозначного решения не получается. Необходимо искать решение с помощью итераций.
-
Последовательность расчета обтекания решетки турбинных профилей идеальным газом.
8.3. 0.8 < Mw1 <1.2. Тогда приходится задавать ряд дискретных значений Mw1 (0.82, 0.84, …1.2). Для каждого значения производим расчет заново, выбираем такое значение, где наилучшим образом выполняется неравенство п.8. Если оно точно не выполняется , задаем новые дискретные значения вблизи наилучшей точки с меньшим шагом.
-
Понятия толщина вытеснения и толщины потери импульса.
-
Расчет обтекания решетки турбинных профилей вязким газом.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Криволинейная поверхность, обтекаемая вязким газом
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимо увеличить скорость в ядре потока, чтобы учесть стеснение проходного сечения в канале пограничными слоями. Для этого при течении идеального газа следует уменьшить размер проходного сечения в канале и увеличить тем самым скорости w на внешних границах пограничных слоев. За счет этого можно приближенно учесть реальную эпюру скоростей при наличии вязких пограничных слоев. |
|
|
|
|
Такой подход требует разработки довольно сложных компьютерных программ для его реализации из-за наличия итераций.