УДК 621.165
Ю. Я. Ф е р ш а л о в, М. В. Г р и б и н и ч е н к о,
А. Ю. Ф е р ш а л о в
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
РАБОЧИХ КОЛЕС ОСЕВЫХ ТУРБИН
С БОЛЬШИМ УГЛОМ ПОВОРОТА ПРОТОЧНОЙ
ЧАСТИ
Рассмотрены газодинамические характеристики рабочих колес
осевых малорасходных турбин. Описана методика определения
средних значений коэффициента скорости рабочего колеса и угла
выхода потока рабочего тела из него. Приведены математические
модели, регрессионного типа, эффективности рабочего колеса и
угла выхода потока из него. Показана адекватность моделей экс-
периментальным данным. Выполнен анализ полученных результа-
тов. Приведены результаты оптимизационных вычислений.
E-mail:
Ключевые слова
:
малорасходная турбина, рабочее колесо, проточная
часть, эффективность, коэффициент скорости.
Успешное развитие отечественной энергетики, водного и воздуш-
ного транспорта, газовой и других отраслей промышленности в зна-
чительной мере зависят от повышения эффективности и надежно-
сти тепловых турбомашин, области применения которых относятся
к приоритетным направлениям развития науки, техники и техноло-
гий в стране, таким как транспортные, авиационные и космические
системы, энергетика и энергосбережение.
Для транспортных систем выполнение требований мобильности и
автономности часто можно обеспечить при использовании турбопри-
водов с ограниченным расходом рабочего тела (РТ). Это распространя-
ется на автономные подводные аппараты, пневмоинструмент, приводы
топливных насосов в авиации, беспилотные летательные аппараты, ав-
тономные передвижные электростанции и т.д. В связи с ограниченным
расходом РТ возникает необходимость снижения требуемой площади
проходных сечений проточной части турбин. Применение в таких тур-
бинах ступеней с полным подводом РТ приводит к недопустимо ма-
лым высотам рабочих лопаток, что вынуждает использовать сопловые
аппараты (СА) с частичным подводом РТ к рабочемуколесу(РК), т.е.
турбина становится парциальной. В результате происходят дополни-
тельные потери энергии на вентиляцию в зоне неактивной дуги и на
краях дуги подвода РТ.
Одним из возможных путей решения проблемы, обусловленной
парциальностью, является использование СА с малыми конструктив-
ными углами выхода РТ из сопел малорасходных турбин (МРТ) [1].
Такое решение позволяет проектировать и изготовлять турбины с
88 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 1
