Сопловые решетки

СОПЛОВЫЕ РЕШЕТКИ Экономичность любой турбомашины определяется в первую очередь совершенством ее лопаточного аппарата. При относительно малых высотах лопаток возникают достаточно большие потери энергии, в том числе в области трансзвуковых скоростей, для многих профилированных решеток характерно кризисное возрастание потерь, обусловленных особенностями течения на спинке профиля в области косого среза. Соответственно, этой проблеме уделяется основное внимание, как в расчетном, так и в экспериментальном плане. В результате удалось создать аэродинамически совершенные профилированные решетки, обеспечивающие высокую эффективность проточных частей паровых и газовых турбин. Проблемы снижения потерь энергии в области трансзвуковых скоростей решаются использованием принципа замены гладких поверхностей на поверхности с узкими продольными в направлении движения среды канавками прямоугольного профиля. Как показали опыты, в этом случае резко возрастает устойчивость потока к действующему положительному градиенту давления, а при сверхзвуковых скоростях снижается интенсивность возникающих скачков уплотнения. Более радикально снизить концевые потери удалось при использовании профилей с «V» образным вырезом на входных кромках профиля. В этом случае удалось снизить интенсивность входных подковообразных вихрей, играющих важную роль в механизме формирования концевых потерь. При использовании профилей с продольными канавками в области косого среза на 1-1,5% снижаются профильные потери в области больших дозвуковых и умеренных сверхзвуковых скоростей при одновременном снижении нестабильности потока перед рабочим колесом турбины. Применение сопловых решеток с «V» - образным вырезом на входных кромках позволяет снизить коэффициент концевых потерь на 0,3-0,4%.