Компрессорных решеток

Увеличение числа М набегающего потока (для решетки рабочего колеса это М _{w 1})мало сказывается на характеристике дозвуковой компрессорной решетки до тех пор, пока мест­ные скорости на поверхности профиля не достигнут скорости звука. Минимальное значение коэффициента потерь при этом почти не изменяется, но зависимость его от угла атаки по мере увеличения М _{w 1} стано­вится более резкой. При дальнейшем увеличении числа М набегающего потока на поверхности профиля возникает местная зона сверхзвуковых скоростей. Последующее торможение потока сопровождается возник­новением скачков уплотнения, замыкающих эту сверхзвуковую зону, что приводит к появлению волновых потерь. Крометого, взаимодействие скачков уплотне­ния с пограничным слоем может вызвать отрыв его от поверхности профиля. В результате, начиная с некоторого значения числа М _{w 1}, наблюдается резкое увеличение коэффициента потерь x и уменьшение угла пово­рота потока Db, как показано на рис. 3. 12. Это число Мназывает­ся критическим и в общем (при близких к нулю углах атаки) оказывается тем больше, чем меньше относительная толщина профиля.

После перехода через значение М _кр дальнейшее увеличение числа М набегающего на решетку потока при неизменном угле атаки в ряде случаев оказывается возможным лишь до определен­ного предела (М_mах на рис. 3.12). Это связано с тем, что по мере рос­та M _{w 1} область местных звуковых и сверхзвуковых скоростей увеличивается в размерах, пока не займет все поперечное сечение ("горло") межлопаточного канала. Дальнейшее увеличение числа M _{w 1} оказывается невозможным по той же самой причине, по кото­рой невозможно увеличить число М на входе в сужающееся сопло, если в минимальном его сечении достигнута скорость звука. Это явление называется запиранием решетки.

Изменение числа Рейнольдса практически не оказывает влияния на характеристики компрессорных решеток до тех пор, пока оно ос­тается выше некоторого критического значения (границы автомодельности). Это значение при характерном для осевых компрессоров высоком уровне турбулентности потока лежит обычно в пределах Re _авт = (2,5...3,0)×10⁵.

При меньших числах Re угол поворота потока Db (при неизменном угле атаки) несколько снижается, а коэффициент сопротивления x существенно возрастает, как показано для примера на рис. 3.13. Это связано с возрастанием роли сил вязкости по отношению к силам инерции, соотношение которых, как известно, обратно пропорционально числу Re.