Прочность клинка - Blade solidity

Прочность клинка важный расчетный параметр для осевого потока крыльчатка и определяется как отношение лезвия аккорд длина к интервалу.

Номенклатура профиля

Твердость лезвия = c / s

Где

${ displaystyle s = 2 pi r_ {m} / n_ {b}}$ это интервал
${ displaystyle r_ {m}}$ средний радиус
${ displaystyle n_ {b}}$ номер лезвия
Длина хорды c - длина линии хорды.

В случае осевого потока рабочего колеса средний радиус определяется через ступицу ( ${ displaystyle r_ {h}}$ , внутренний радиус) и радиус острия ( ${ displaystyle r_ {t}}$ , внешний радиус) как:

${ displaystyle r_ {m} = [(r_ {t} ^ {2} + r_ {h} ^ {2}) / 2] ^ {0,5}}$

Прочность лопаток влияет на различные параметры турбомашин. Таким образом, для изменения этих параметров необходимо варьировать твердость лезвия, но есть некоторые ограничения, налагаемые Соотношение сторон (крыло) (промежуток / аккорд), высота звука. Если рабочее колесо имеет несколько лопастей, то есть большой шаг, это приведет к меньшей подъемной силе, и аналогичным образом для большего количества лопастей, то есть с очень низким шагом, будет большая сила сопротивления.

Прочность лопастей не следует путать с прочностью ротора, которая представляет собой отношение общей площади лопастей ротора к рабочей площади ротора.

Обтекание изолированного профиля

Твердость лопатки - важный параметр, который связывает параметр турбомашины с параметром профиля. Коэффициент подъемной силы и сопротивления аэродинамического профиля взаимосвязан с прочностью лопасти, как показано на рисунке:

${ Displaystyle C_ {L} = 2 (s / c) ( tan beta _ {1} - tan beta _ {2}) cos beta _ {m}}$
${ displaystyle C_ {d} = left ({ frac {s} {c}} right) left ({ frac { Delta p_ {0}} { rho W_ {1} ^ {2} / 2}} right)}$

куда

${ displaystyle C_ {L}}$ является коэффициент подъема
${ displaystyle C_ {d}}$ это коэффициент трения
${ displaystyle beta _ {1}}$ угол обтекания на профиле
${ displaystyle beta _ {2}}$ - угол выходного потока на профиле
${ displaystyle beta _ {m}}$ средний угол потока
${ displaystyle W_ {1}}$ скорость потока на входе, т.е. относительно профиля
${ displaystyle W_ {m}}$ средняя скорость потока
${ displaystyle Delta p_ {0}}$ потеря давления
${ displaystyle tan beta _ {m} = { frac {1} {2}} ( tan beta _ {1} + tan beta _ {2})}$

В аэродинамическом профиле средняя кривизна линии предназначена для изменения направления потока, толщина лопатки предназначена для прочности, а обтекаемая форма предназначена для задержки начала отделения пограничного слоя, принимая все расчетные факторы профиль результирующие силы подъемной силы и сопротивления могут быть выражены через коэффициент подъемной силы и сопротивления.

${ Displaystyle F_ {L} = C_ {L} bc left ({ frac {1} {2}} rho W_ {m} ^ {2} right)}$
${ displaystyle F_ {d} = C_ {d} bc left ({ frac {1} {2}} rho W_ {m} ^ {2} right)}$

b - это размах крыльев

c - длина хорды

Эскизный проект

Конструкция крыльчатки зависит от удельная скорость, отношение ступицы к наконечнику и коэффициент прочности. Чтобы проиллюстрировать зависимость, выражение для осевого потока насос и поклонник Показано

{ displaystyle { frac {c} {s}} = { frac {10} {(D_ {h} / D_ {t}) (N_ {s} / 1000) ^ {1.5}}}}

куда

${ displaystyle { frac {D_ {h}} {D_ {t}}}}$ отношение диаметра ступицы к диаметру наконечника
${ displaystyle N_ {s}}$ это удельная скорость

Диаграмма Кордье может использоваться для определения удельной скорости и диаметра наконечника рабочего колеса. ${ displaystyle D_ {t}}$ . Соответственно можно регулировать коэффициент жесткости и соотношение ступицы и наконечника (диапазон 0,3-0,7).

Коэффициент твердости обычно находится в диапазоне 0,4-1,1.

Прочность клинка - Blade solidity

Содержание

Обтекание изолированного профиля

Эскизный проект

Смотрите также

Рекомендации