Гидравлика

Для расчета пограничного слоя на профиле решетки необходимо оп­ределить распределение скоростей невязкой жидкости до = w(s). Для определения до (s) следует решить прямую задачу теории решеток в по­токе невязкой жидкости. Затем про­изводится расчет пограничного слоя, причем обратное влияние погранич­ного слоя на распределение скорости внешнего потока при реальных чис­лах Re и без отрывочном обтекании обычно не учитывается, так как тол-шина вытеснения очень мала.
Пограничный слой в реальных решетках можно считать полностью турбулентным. Такое допущение несколько упрощает расчеты, так как не
приходится определять точку или область перехода ламинарного слоя
в турбулентный.

В то же время расчеты всего слоя, как турбулентного, всегда дают завышенные и, следовательно, более надежные значения коэффициентов
потерь в решетках [22, 49].

Интегрируя уравнение импульсов для несжимаемой жидкости и задаваясь полуэмпирической функцией, мож­но получить следующую приближенную формулу для определе­ния коэффициента потерь на трение:

Приведенные формулы справедливы для аэродинамически гладкой поверхности лопаток. При расчете пограничного слоя на профиле с постоянной относительной шероховатостью. Полученную выше формулу можно
привести к виду

причем 1трш не зависит от вязкости жидкости (числа Re).
Для профилей, имеющих Pi ~ 90°, особенно неблагоприятным является режим с малыми углами входа, когда на вход­ном участке спинки появляется заметный диффузорный участок, а для профилей с pi 120° более неблагоприятными оказываются режимы с большими углами входа (pi 140°).

При отклонении угла входа от расчетного изменяются эпюры распределения давлений по профилю, появляются диффузорные участки, на протяжении которых интенсивно растет толщина по­граничного слоя, а в некоторых случаях возникает отрыв потока.

Для приближенного определения потерь при нерасчетных уг­лах можно воспользоваться формулой

По опытным данным А — (0,4^0,6) В, что позволяет найти значения А и В уравнения, зная 1пр в расчетном режиме, член учитывает потери отрыва. При статистической обработке

характеристик ряда турбинных решеток бы­ло получено С = 0,265.