ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 533.697:621.51

Технічна механіка, 2017, 3, 23 - 29

ПРО ВПЛИВ ТАНГЕНЦІАЛЬНОГО НАВАЛУ ЛОПАТОК НА ЕНЕРГЕТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОЧОГО КОЛЕСА НАДЗВУКОВОГО КОМПРЕСОРНОГО СТУПЕНЯ

Ю. О. Кваша, Н. А. Зіневич

Ю. О. Кваша
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

Н. А. Зіневич
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

      Ціль роботи – розрахункове дослідження впливу тангенціального навалу пера лопаток на енергетичні характеристики робочого колеса надзвукового компресорного ступеня. Як основний інструмент використано метод числового моделювання просторових турбулентних газових потоків, розроблений раніше в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України. У результаті проведення серії параметричних розрахунків показано, що при запровадженні тангенціального навалу лопаток може бути підвищено адіабатичний ККД колеса при одночасному збільшенні ступеня стиску. Наведено розподіли адіабатичного ККД по висоті каналу на виході з колеса, що ілюструють збільшення ККД колеса поблизу втулки й поверхні корпусу при використанні тангенціального навалу лопаток. У роботі продемонстровано ефективність застосування в числових дослідженнях спеціально обраних “грубих” розрахункових сіток, що зберігають, проте, чутливість результатів розрахунку до зміни форми лопатки. Поряд із цим показана можливість оцінки енергетичних характеристик колеса шляхом використання їхніх значень, осереднених у робочому діапазоні зміни витрати повітря через колесо. Правомочність такого підходу підтверджено наступним розрахунком енергетичних характеристик робочого колеса з вихідною й зі зміненою в результаті застосування навалу формою лопатки на докладній розрахунковій сітці. Отримані в роботі результати можуть бути використані при аеродинамічній оптимізації просторової форми лопаток нерухомих і обертових вінців компресорів.

тангенціальний навал лопаток, робоче колесо компресорного ступеня, числове моделювання, рівномірно розподілена послідовність, енергетичні характеристики

1. Бойко А. В., Говорущенко Ю. Н., Бурлака М. В. Применение вычислительной аэродинамики к оптимизации лопаток турбомашин. Харьков: НТУ “ХПИ”, 2012. 191 с.

2. Simon J. Gallimore, John J. Bolger, Nicholas A. Cumpsty, Mark J. Taylor, Peter I. Wright, James M. M. Place. The use of sweep and dihedral in multistage axial flow compressor blading. Part II: low and high speed designs and test verification. Journal of Turbomachinery. October 2002. Vol. 124. P. 533–541.

3. Шелковский М. Ю. Параметрическое исследование газодинамических характеристик компрессорных решеток. Авиационно-космическая техника и технология. 2012. № 7(94). С 95–106.

4. Серков С. А., Седунин В. А., Блинов В. Л. Влияние равномерности параметров по высоте лопаток высоконагруженного осевого компрессора на его интегральные характеристики и запас газодинамической устойчивости. Труды первой научно-технической конференции молодых ученых Уральского энергетического института. (Екатеринбург, 16 – 20 мая 2016). Екатеринбург, 2016. С. 87–92.

5. Design and Overall Performance of Four Highly Loaded, High-Speed Inlet Stages for an Advanced High- Pressure-Ratio Core Compressor : NASA Technical Paper 1337, 1978. 132 p.

6. Кваша Ю. А. Расчет пространственного турбулентного потока в межлопаточных каналах сверхзвуковых компрессорных ступеней. Техническая механика. 1999. № 1. С. 9–13.

7. Соболь И. М., Статников Р. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. 110 с.

8. Кваша Ю. А., Зиневич Н. А. К аэродинамической оптимизации рабочих колес сверхзвуковых компрессорных ступеней. Техническая механика. 2016. № 2. С. 55–63.

9. Кваша Ю. А., Зиневич Н. А. К выбору расчетных сеток при численном моделировании пространственных турбулентных течений в рабочих колесах сверхзвуковых компрессорных ступеней. Техническая механика. 2013. № 3. С. 34–41.

Copyright (©) 2017 Ю. О. Кваша, Н. А. Зіневич

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка