Профілювання робочих лопаток осьових реактивних газових турбін

 

Вихідними даними для побудови профілю робочої лопатки на довільному радіусі робочого колеса турбіни служить план відносних швидкостей, отриманий у результаті газодинамічного розрахунку ступені турбіни, та ширина решітки S.

На мал.9 зображені вектора відносної швидкості на вході і на виході з робочого колеса W₁ і W₂, які нахилені до площини, перпендикулярної до осі турбіни, відповідно під кутами β₁ і β₂. Середньогеометричної швидкості потоку газу W_cp відповідає відрізок АD, що з'єднує точку А із точкою D, поділяючі відрізок ВС навпіл.

Рис.9 План швидкостей у робочому колесі ступені турбіни.

 

Для сучасних газових турбін ширина решітці S звичайно дорівнює З0...60 мм. Радіуси округлений крайок лопаток на вході r_вх приймають рівними 1...З мм, на виході - r_вих. = 0,5...1 мм.

Після вибору значень S, r_вх і r_вих побудова профілю турбінної лопатки виконуються в такій послідовності.

На відстані S (в обраному масштабі) проводяться рівнобіжні лінії А-А і В-В. Потім під кутом γ до проведених рівнобіжних прямих наноситься лінія D-D, рівнобіжна середньогеометрична швидкості W_cp (рис.10). Через точку перетинання прямій А-А і січної DD (точку Е ) проводиться відрізок прямій, паралельно напрямкові вектора швидкості газу на вході лопатки W₁ під кутом β₁, а через точку перетинання прямій В-В із січної D-D (точку F ) - відрізок прямій паралельно векторові швидкості газу на виході W₂ під кутом β₂.

Рис. 10. Побудова профілю робочої лопатки турбіни.

З точки G перетинання цих ліній, як з вершини кута проводиться бісектриса кута ЕGF. Обраним радіусом вихідної крайки r_вих проводиться окружність так, щоб її центр розташовувався на прямій GF, а сама окружність дотикалася лінії В-В. Через центр цієї окружності проводиться перпендикуляр до лінії GF до перетинання з бісектрисою кута ЕGF у точці О. Радіусом R, рівним відстані від точки О до точки торкання з окружністю радіуса вихідної крайки r_вих. проводять дугу окружності, що окреслює увігнуту частину профілю лопатки (коритця). У крайки набігання потоку на лопатку проводять окружність радіусом r_вх., так, щоб вона сполучалася з дугою радіуса R і дотикалася лінії А-А.

Задаючись кутом натікання (атаки) і, у межах від -5º до -10º, під кутом β_1г = β₁ + i до лінії А-А проводять відрізок прямої дотичної окружності радіуса вхідної крайки r_вх..

Вибравши кут загострення задньої крайки лопатки ω в межах від 4 до 8º під кутом β_{2 г} = β₂ - ω/2 до лінії В-В, проводять відрізок до прямої, що дотикається окружності радіуса вихідної крайки r_вих.. Проведені дотичні перетинаються в точці G '. Ділянки дотичних E'G' і F'G' розбивають на рівне число однакових частин. Отримані відрізки нумеруються в послідовності, показаної на рис.10. Далі однаково нумеровані точки з'єднуються послідовно, як це показано на рис.10. Після чого за допомогою лекала проводять криву, дотичную прямим з однаковими номерами. Ця крива є парабола, що окреслює опуклу частину (спину) профілю лопатки.

 

 

Питання: Пояснити способи врівноваження механізму руху поршневого компресора.

Відповідь:

Силы инерции являются свободными относительно машины силами, поэтому уравновесить их можно только другими силами инерции, изменяющимися по такому же закону, как и уравновешиваемые (с таким же периодом и амплитудой колебаний), но с противоположным направлением.

Машина считается уравновешенной, если равнодействующая сил, передаваемых на фундамент при установившемся режиме работы, постоянна по величине и направлению.