■ 4 1 | ||
2 |
3 4 5 10 |
20 |
r (<-« 10 |
1.67 1.50 1.22 |
U05 |
V.a rysunku VII I przyjęto nachylenie średniej linii prądu względem osi turbiny w płaszczyznach kontrolnych 0, 1, 2 wynoszące odpowiednio c0. t,, e. średnie promienie w rych płaszczyznach są różne: r„. r,. r,.
W takim ogólnym przypadku wektory prędkości (c. w) mają trzy składowe: obwodową, osiową i promieniową:
(VII.6)
c2 = £+ €?+<?,
w2 = W2 + W* + w*.
Związek między składowymi wynika z kątów strumienia mierzonych w płaszczyźnie przechodzącej przez oś turbiny (merydionalnej) i w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku promieniowego (rys. VII.2). Na rysunku Y1I.2
Rys. VI 1.2. Wektor) prędkości c. w i ich >klądowe » układzie współrzędnych u. a. r
zaznaczono kąt nachylenia linii prądu w płaszczyźnie merydionalnej c. Rzut wektora t na płaszczyznę (w, a) oznaczono c\ zaś rzut na płaszczyznę (r. a) oznaczono c". Podobnie rzuty wektora w na te płaszczyzny oznaczono w' oraz
W" « C".
Kąt między wektorem c i kierunkiem u oznaczono z. zaś rzut tego kąta na płaszczyznę (u, a). tj. kąt między c' i kierunkiem u, oznaczono a'. Podobnie P = < (w, u), zaś P' = < (w', u).
Kąty a, /? mierzone są w płaszczyźnie nachylonej' o kąt c względem płaszczyzny (u, o), tj. w płaszczyźnie, na której leżą wektory c, w. Kąty rt, p'
mierzone są » płaszczyźnie \u. o i. W tym sensie rzut poziomy nu rysunku VII l przedstawiający palisady profili, wektory c0, cw, w2 oraz ich kąty /}. należy rozumieć jako przekroi poprzeczny stopnia wykonany odpowiednio pod kątem e0, c,. c3.
2 rysunku VII.2 odczytujemy relacje:
Cr * C.tgC, |
(Ml .7) |
C.«C.Ctg«’, |
(Ml A) |
c" = v/'c?+«2 = C.vl + tg=E, |
(Vll.9l |
c" J l+tg3r. C * —— = c„-—:-, |
(Yll.lOl |
sina sina | |
, c« tga = —, |
(Ml.ll) |
Gu | |
tga = — = --N/l+tg2r-<. Ć. |
(VI1.12) |
tga = tga\/l+tg2e. |
(Y11.13) |
Różnice między kątami a, a' zależą od pochylenia linii prądu r.. Przykład dla u' = 20°:
C |
10 |
IS |
20 |
30° |
flt |
20.28'- |
20.64 |
21,16° |
22.8° |
Przy małych pochyleniach, e < 10' , różnice te można zaniedbać.
Pisząc równanie zachowania energii dla kierownicy
i oznaczając statyczny spadek entalpii w kierownicy (rzeczywisty)
•o-*i * V
otrzymujemy
(YU.15)
Równanie to jest ważne dla przepływu rzeczywistego z tarciem, jeżeli Jik oznacza rzeczywisty spadek entalpii w kierownicy. Dla przepływu idealnego, bez strat, prędkość wylotowa wynosiłaby cu>c,, wobec tego
2