Визначення особливостей течії в міжлопатковому просторі ось ової пневмотурбіни на основі чисельних розрахунків із введенням спеціальних крайових умов

Abstract

Запропоновано методрозрахунку поля течії в міжлопатковому просторі осьової турбіни розробленого пневмошпинделя. Застосовано метод Лагранжа, згідно якого розглядається рух окремих частинок середовища в абсолютній системі координат. Запропоновано метод визначення форми віртуально-деформованих лопатокта відповідні крайові умови. Проведено чисельні розрахунки течії в міжлопатковому просторі. Визначено розподіл швидкостей та статичного тиску. Розроблені практичні рекомендації по зміні профіля лопаток.

The goal of this work is to develop an improved method of calculating the flow field in the inter-blade space of axial turbine of designed pneumatic spindle and to precise the contours of turbine blade. The innovative construction of pneumatic turbine with aerostatic hinges is the main factual material of the work. We considered the forms of axial-turbine blades that used in high-speed pneumatic spindles. There was used Lagrange method to analyze the airflow in the inter-blade space of turbine. According to this method we considered the motion of individual particles of the medium in the absolute coordinate system. In the absolute coordinate system the inter-blade space of turbine, is virtually deform in time because of the rotational motion of turbine. We offered the method of determination of the virtually deformed turbine blades that causes special boundary conditions for calculating the flow in the inter-blade space of the turbine that rotates. For the certain boundary conditions the air flow parameters were calculated. We show that in case of increasing of rotational speed of turbine the intensity of vortex formation and tear-off processes in the inter-blade turbine space is decreased. The results of the work can uses as practical recommendations for changing the profile of the blade that provides unseparated flow in the inter-blade turbine space of high-speed spindle that used in the multi-axis machine tool, with complex motion of the tool.