11 / 14
рабочей лопатки
σ
= 5
,
3
. . .
5
,
77
%. Таким образом, при (
k
−
ε
)-модели
турбулентности получено расхождение до
2
◦
. . .
4
◦
.
Модель турбулентности SST
. Наилучшее повторение характера
распределения углов выхода из РК показывает расчет с использо-
ванием низкорейнольдсовой SST-модели турбулентности. В данной
модели прослеживается зависимость полученных результатов от ко-
личества ячеек расчетной области. Стоит обратить внимание на ха-
рактеристики SST-модели с количеством ячеек 500 000 и 1 000 000.
Данные характеристики наиболее приближены к экспериментальной
из всего диапазона исследуемых вариантов. Как было отмечено ра-
нее, учет углов вблизи меридиональных обводов не принимался во
внимание при проведении анализа результатов. Расхождение экспери-
ментальных и расчетных значений углов (см. рис. 4,
а
) составляет в
корневой и периферийной частях
σ
= 2
,
7
. . .
3
,
52
%, а в средней части
σ
= 1
,
3
. . .
2
,
35
%. В заключение о данной модели можно сказать, что
отклонение при определении углов составляет
1
◦
. . .
2
◦
для расчета с
наибольшим количеством ячеек.
Модель турбулентности SST GTM
. Из всех вариантов сеток, более
точные результаты получены при 500 000 ячеек. Это связано с ми-
нимизацией ошибок расчетной сетки, а в частности, с уменьшением
ошибок вдоль профиля лопатки. Неточность настройки сетки приво-
дит к ошибке определения угла выхода на
2
◦
. . .
3
◦
.
При определении углов выхода потока из ПНА имеется сложность,
так как контрольное сечение расположено на расстоянии 1,5 хорды
ПНА и возрастает влияние закрутки потока в канале. Из-за этого воз-
можно небольшое расхождение между значениями реального выход-
ного угла из ПНА и измеряемого угла. Методика определения угла из
ПНА аналогична определению угла выхода из РК. Характер кривой
выходных углов из ПНА можно представить монотонно убывающей
кривой.
Таблица 4
Расхождение расчетных и экспериментальных данных, полученных
при анализе рис. 4,
a
Количество
ячеек
Расхождение
Модели турбулентности
k
−
ε
SST SST GTM
250 000 . . .
. . . 1 000 000
Концевые участ-
ки кривой
σ
= 4
,
12
. . .
5
,
44
%
σ
= 2
,
7
. . .
3
,
52
%
Средние участ-
ки кривой
σ
= 5
,
3
. . .
5
,
77
%
σ
= 1
,
3
. . .
2
,
35
%
Так же, как и за РК, распределение углов потока на выходе из
ПНА (см. рис. 4,
б
) для (
k
−
ε
)-модели носит линейный характер, тогда
64 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2016. № 1