Определение статических давлений и статических температур в ЛА.

 

По окончании расчета полных давлений и температур на входе и выходе каждой ступени на среднем диаметре рассчитываются средние статические давления р в зазорах между лопаточными венцами. Статические давления необходимы для определения осевых усилий, расчета лопаток на прочность и других целей. Одновременно определяются также статические температуры потока Т.

Определение статических параметров производится с некоторыми допущениями без привлечения газодинамических функций по формулам для полных параметров. Для расчета статических давлений в данном сечении должны быть известны расход воздуха, полные параметры р^* и Т^*, диаметры сечений проточной части и угол α_z между направлением потока, выходящего на среднем диаметре из предыдущего лопаточного венца, и продольной осью машины. Опытные кривые изменения углов выхода потока по радиусу представлены на рис. 7. Результаты расчетов статических давлений и температур перед и за рабочими колесами сведены в таблицы 6 и 7 соответственно. В качестве примера приведем численный расчет статических давлений и температур перед и за рабочим колесом первой ступени.

Для того чтобы приступить к расчету статического давления и температуры перед РК первой ступени запишем значения необходимых начальных параметров: Р₁^* = 96,9 кПа (с учетом потерь давления), Т₁^* = 298 К, D_н=1,386 м, D_вт=0,912 м, D_р=1,386 м.

Определим площадь поперечного сечения, средний диаметр и средний относительный радиус:

                                        (54)

                                           (55)

Угол выхода потока из предыдущего венца на определим из графика (см. рис. 7).

 

Рис.7. Углы выхода абсолютной скорости потока по длине лопаток ВНА, ПНА и РК ступеней К-50-1 и К-50-5 при

 

Значение осевой скорости на входе в ступень по полным параметрам  берем из таблицы 5. Скорость натекания потока на лопатки РК по полным параметрам определяется по формуле:

 

                                                                                                             (56)

Статическое давление и температура по полной скорости натекания потока определяется по формуле:

                                           (57)

                                           (58)

 Определим плотность газа перед РК по статическим параметрам:

                                                  (59)

Осевая скорость на входе в ступень по статическим параметрам:

                                                  (60)

Скорость натекания потока на лопатки РК по статическим параметрам:

                                              (61)

Статическое давление и температура по статической скорости натекания потока:

                                             (62)

Теперь рассчитаем статическое давление и температуру за РК первой ступени. При этом значения полного давления, полной температуры, значения диаметров втулочного, мы можем взять из табл. 6. Значение коэффициента расхода  берем из табл. 5 для второго поступенчатого расчета. Определим площадь поперечного сечения, средний диаметр и средний относительный радиус:

Угол выхода потока из РК на определим из графика (см. рис. 7).

Плотность газа за РК по полным параметрам определяется по формуле:

                                             (63)

Осевая скорость на выходе из РК по полным параметрам:

                                              (64)

Скорость выхода потока из РК по полным параметрам:

                                                           (65)

Статическое давление и температура по полной скорости выхода потока:

                                           (66)

Плотность газа за РК по статическим параметрам по формуле (59):

Осевая скорость на выходе из РК по статическим параметрам по формуле (60):

Скорость выхода потока из РК по статическим параметрам:

                                                            (67)

Статическое давление и температура по статической скорости выхода потока:

                                             (68)

 

 

По результатам статического расчета строим распределение параметров первой и последней ступени на среднем радиусе.

1-я ступень:

сечения	0	1	2	3
p*, кПа	97,18	96,90	112,79	112,79
p, кПа	91,50	87,14	91,67	102,73
Т*, К	298,00	298,00	312,01	312,01
Т, К	293,02	289,10	294,07	303,80
С, м/с	100,00	133,78	189,93	128,50

 

Последняя ступень:

сечения	1	2	3	ла-ла
p*, кПа	352,67	389,54	389,54	388,80
p, кПа	331,99	348,47	370,40	373,94
Т*, К	442,05	455,84	455,84	455,84
Т, К	434,48	441,56	449,33	453,35
С, м/с	123,34	169,44	114,43	100,00