Процес дроселювання в соплових апаратах з поворотними діафрагмами

Abstract

У процесі розробки методу чисельного дослідження плоского обтікання соплової решітки з поворотною діафрагмою були виконані розрахунки при різних ступенях відкриття поворотної діафрагми і перепадах тисків на решітці. У статті наведено деякі результати чисельного дослідження течії в каналі соплового апарату за ступенем відкриття поворотної діафрагми δ = (1…0,15). Моделювання та розрахунок течиї робочого тіла виконано з використанням програмного комплексу Fluent. Проведено побудову розрахункових областей, обмежених одним міжлопатковим каналом, для різного ступеня відкриття діафрагми соплового апарату. Побудовано сітки для розрахункових областей. Проведено розрахунки для δ = (1 ÷ 0,15) та при різних ступенях перепаду тиску на решітці. В результаті виконаних розрахунків були отримані картини течії в міжлопатковому каналі та за ним, і розподіл коефіцієнтів втрати кінетичної енергії по фронту решітки при різних ступенях відкриття діафрагми на вході в сопловий апарат. За результатами проведеної роботи можна зробити наступні висновки: роботу соплової решітки з поворотною діафрагмою при різних ступенях відкриття поворотної діафрагми δ і перепадах тисків π на решітці можна розділити в діапазоні ступенів відкриття δ = (1…0,77) як роботу в режимі сопла, а у діапазоні δ = (0,77…0,15) як у режимі дроселя, при зміні кута атаки величини коефіцієнтів втрати кінетичної енергії значно (до 25 %) збільшуються лише для π = 0,7 і δ = 1. При π = 0,3 і δ = 1 коефіцієнт збільшується незначно (до 0,5 %); при π = 0,7; 0,3 і  = 0,3 коефіцієнт збільшується до 5 %, при цьому коефіцієнт ζі змінюється менше, щодо коефіцієнта ζ90 при розрахунковому куті атаки α0 = 90°, при менших перепадах тиску на решітці профілів (при збільшенні швидкості потоку на виході з соплової решітки). Результати, отримані у цій роботі, будуть використані розробки методики чисельного дослідження просторового обтікання сопловых решіток з поворотними діафрагмами.