271 (33)

442

zatem m_d można traktować jako wielkość niezależną od ciśnienia p, w komorze między tarczą kierowniczą a wirnikową. W przypadku A wstawiając 1X1.27), (X1.28) i (XI.29) do wzoru bilansowego (X1.2S) otrzymujemy

Ti.-p.J.

mnożąc obustronnie przez _v/p/2 znajdujemy

+Vl*A»Jp\w-P*~-

1X1.30)

Znając wymiary A₀, A_d, A_t, z ciśnienia p₀, p₂, p_lw, Ap_M i objętości właściwe Pq, v₂, v oraz współczynniki wydatku n_d, fi_t możemy obliczyć numerycznie lub graficznie średnie ciśnienie p_x w komorze pamiętając, że poszukiwana wartość leży w przedziale

Pl^<Px^< (Plw — ApJ,

gdzie Ap_x określone jest wzorem (X1.24).

Zadanie może być postawione odwrotnie, gdy dla znanej wartości ciśnienia p_a poszukujemy pola powierzchni otworów wyrównawczych A^

W zadaniu konstrukcyjnym przyjmujemy często niewielkie odsysanie w szczelinie u stopy łopatek (m, > 0), poprawia to sprawność stopnia [23, 53]:

m, = (0,5—1)% m_a.

W tym przypadku należy traktować m, jako wartość daną. Z równania (X1.27) wynika

(X1.31)

Dla tej wartości ciśnienia p_x obliczamy otwory wyrównawcze. Ze wzoru

-p₂) = m_d + m,

otrzymujemy

A

O

m_d + m_t

(X1.32)

Wzór ten obowiązuje również dla zerowego odsysania m_t = 0, wtedy z (X 1.31)

Px = Pl~-Ap_x-

Podobnie można obliczać rozpływy w przypadku B. gdy występuje podsysanie z komory, m_M < 0. Ponieważ podsysanie jest niekorzystne sprawnościowo (por. rozdział YI1I.3.4), należy go unikać.

Z podsysaniem mamy zawsze do czynienia, gdy nie ma otworów odciążających, m, = 0. Z relacji

m_f — m₄

otrzymujemy

IV.    --------

' ^m-v/T“ ^*'⁴*vPxw-PIw.

P, = (Ptdp_x)+-J-    00.33)

W odróżnieniu od przypadku tarczy wirnikowej z otworami wyrównawczymi, niecelowe byłoby tu stosowanie uszczelnienia u stopy — przekrój szczeliny A_a powinien być możliwie duży.

Oddzielny ważny problem stanowią współczynniki wydatku n₄, n,, n_a. Współczynnik wydatku w dławnicy można ocenić dość dokładnie:

Pt = 0,7 —0,8.

Większe błędy popełnia się przy ocenie przepływów w szczelinie A_t i w otworach A₀, z uwagi na bardzo skomplikowany charakter przepływu między wirującą tarczą a kierownicą. Dla zgrubnych obliczeń przyjmuje się [44]

H_t = 0,2-0,4

dla przepływu przeciwko działaniu ssącemu w szczelinie (sytuacja jak na rysunku X1.5) oraz

H, m 0,4—0,8

dla przepływu zgodnego z działaniem ssącym (przeciwnie niż na rysunku X1.S). Współczynnik wydatku w otworach wyrównawczych wynosi średnio

H, - 0,3-0,5.

W dokładniejszych obliczeniach korzystamy z danych eksperymentalnych [6, 22], przedstawionych na rysunkach X1.6 i XI.7.

Przepływ przez otwory wyrównawcze (rys. X1.6) zależy od kształtu komory przed i za tarczą wirnikową oraz od wielu innych parametrów, jak spadek ciśnienia na otworze i prędkość obwodowa tarczy.

Przepływ przez szczelinę u stóp łopatek sprawia najwięcej trudności. Główne problemy wiążą się ze smoczkowym działaniem strumienia roboczego i z efektem pompującym wirującej tarczy. Na rysunku X1.7 przedstawiono wartości współczynnika n, zależnie od kierunku przepływu w szczelinie