Характеристики решеток профилей

Характеристикой решетки профилей называется зависимость угла поворота потока Db,(или p_реш ), а также коэффициента потерь x от угла атаки i при данном значении числа М₁ .

Такие характеристики могут быть получены экспериментально на специальных аэродинамических стендах, или путем численного моделирования течения на ЭВМ .

Рассмотрим типичную характеристику компрессорной решетки профилей.

1) Угол поворота потока в решетке связан с углом атаки следующим соотношением:

Db = q + i - d

При этом кривизна профиля задана конструктивно - q = const.

При небольших углах атаки течение безотрывно, угол отставания потока не меняется, поэтому угол поворота потока растет эквидистантно углу атаки. Но при повышенных углах атаки на спинке профиля (сперва вблизи его задней кромки) возникает срыв потока. Это проявляется в замедлении роста и в последующем падении , а также в резком увеличении x . Угол атаки, при котором прекращается рост , называется критическим. (При этом угле атаки срыв потока распространяется практически уже на всю поверхность спинки лопатки).

2) При фиксированном М₁=const, Db однозначно определяет степень повышения давления в решетке. Поэтому с ростом угла атаки p_реш изменяется аналогично Db.

3) При некотором угле атаки коэффициент потерь в решетке x имеет наименьшее значение. Однако этот режим не является оптимальным, так как при потери в решетке растут незначительно, тогда как поворот потока и связанное с ним увеличение давления возрастают. Наивыгоднейшее соотношение между адиабатной работой сжатия (повышения давления) воздуха в решетке и потерями достигается обычно при углах атаки, близких к критическим. Но срыв потока в решетке, как Вы увидите дальше, может привести к нежелательным последствиям. Поэтому при выборе расчетного угла атаки нужно обеспечить необходимый запас по отношению к i_кр. Обычно этому соответствует угол атаки i, близкий к нулю, а поворот потока в решетке при этом составляет около 80 % от максимального. Угол атаки , при котором угол поворота потока в решетке равен , и соответствующий ему режим обтекания решетки называются номинальными.