Выполненный расчет ступеней по среднему диаметру определяет требования к геометрии лопаток только в одном сечении - среднем. У корня и на периферии условия обтекания будут отличаться. Поэтому производим расчет ступени с учетом закрутки. Лопаточные аппараты профилируются так, чтобы обеспечить радиальное равновесие потока в межвенцовых зазорах. За счет безударного обтекания рабочих лопаток и предупреждения побочных течений газа в ступени экономичность ступени повышается. Закрутка приводит к увеличению степени реактивности ступени от корневого сечения к периферии.
Для обеих ступеней принимаем закон постоянства осевой составляющей скорости выхода газа из сопел, то есть C1a (r) = const. Результаты расчетов закрутки в трех сечениях для ступени ТВД сведены в табл.2.4
Изменение основных параметров потока по высоте лопатки ступени ТВД и ТНД представлены на рис.2.1., 2.2., 2.3., 2.4., 2.5., 2.6 .
Таблица 2.4. Результаты расчета закрутки лопаток ТВД
Наименование
величины
Формула
Обозн
Разм.
Сечение
корн.
средн.
периф.
1
2
3
4
5
6
7
Относительный
радиус
r
-
0,872
1,000
1,128
Угол выхода потока из сопел
1
град
15,28
17,40
19,47
Осевая составляющая скорости за СА
C1а
м/с
145,4
145,4
145,4
Окружная проекция абсолютной скорости
C1U
м/с
532,3
464,0
411,3
Скорость газа на
выходе из сопел
C1
м/с
551,8
486,3
436,2
Осевая составляющая скорости за РЛ
C2а
м/с
183,6
183,6
183,6
Окружная скорость
U1
м/с
286,4
328,5
370,7
Адиабатический теплоперепад на соплах
hcад
кДж/кг
158,5
123,1
99,1
Термодинамическая степень реактивности
т
-
0,163
0,350
0,477
Угол входа потока
на РЛ
1
град
30,59
47,02
74,41
Скорость входа
потока на РЛ
W1
м/с
285,7
198,8
151,0
Скорость выхода
потока из РЛ
W2
м/с
359,7
394,1
428,5
Угол выхода потока из РЛ
2
град
30,70
27,77
25,37
Окружная проекция относительной скорости
W2U
м/с
309,3
348,7
387,2
Окружная проекция абсолютной скорости
C2U
м/с
-20,54
18,86
57,35
Угол выхода потока за РЛ
2
град
96,38
84,13
72,66
Кинематическая
степень реактивности
кин
-
0,035
0,323
0,523
Удельная работа
на ободе
hU
кДж/кг
146,6
158,7
173,7
Скорость выхода
потока (абсолютная)
C2
м/с
184,8
184,6
192,4
Статическая температура за СА
T1
К
931,8
961,1
981,0
Статическое
давление за СА
P1
МПа
243739
277574
302496
Температура заторможенного потока на РЛ
T1W*
К
967,0
978,2
990,8
Скорость звука
на выходе из СА
м/с
597,4
606,8
613,0
Число Маха на
выходе из СА
-
0,924
0,801
0,712
Скорость звука
на входе в РЛ
м/с
597,4
606,8
613,0
Число Маха на
входе в РЛ
-
0,478
0,328
0,246
Результаты расчетов закрутки в трех сечениях для ступени ТНД сведены в таблицу 2.5.
Таблица 2.5. Результаты расчета закрутки лопаток ТНД