第十六章 核心机 理论计算(2 / 2)

近与零,而压气机转子进口气流的cu也为零,由能量守恒方程clktlt(c为压气机流量,t为涡轮流量)可得t(rcu)涡轮转子进口=c(rcu)压气机转子出口。等式右边由压气机设计参数确定。

由涡轮转子进口速度三角形得tanα3,rel c3uu3c3r,c3r由连续方程确定,转子进口设计攻角为零时,转子进口叶型几何角β3α3rel 。转子出口c4u 0,由转子出口速度三角形得tanα4,rel u4c4r,c4r由连续方程确定,α4,rel为负值。

由于转子出口气流角和叶型几何角之间存在着落后角,目前尚无有关该落后角的准确估算方法,若转子叶片数目较多,并且气流在转子通道中的转角也比较小,可以认为落后角为零度,这样转子出口叶型几何角β4即为转子出口相对气流角α4,rel。

涡轮转子的喉道面积是另一个影响流量的重要参数,应该使得气体在喉道处的速度与在涡轮出口处的速度相同,即满足下列关系n叶片数x喉道宽度2πr4sα4,rel。

这样就要求转子叶片在出口附近可能曲率比较大,准确的喉道面积比叶型角β4更为重要,但是两者都应尽可能地满足各自的设计要求。

涡轮转子叶片的数目可以用与压气机相同的方法在中径处(rid)估算,由于前缘附近气流容易分离,建议按比估算出的叶片数目多25进行设计。如果采用大小叶片设计,则小叶片放置在涡轮转子进口部分。

转子叶型可以按与压气机相同的方法进行设计,即沿半径负荷Δb不变叶型或圆弧叶型,但是,所要求的喉道面积必须保证,喉道宽度可以从计算出。

海量的计算后,陈东风终于把核心机的理论模型建立起来,包括压气机和涡轮叶片的弯曲角度设计,燃烧室燃烧热值分析,尾喷口动量分析等。

然而这就完成了吗?不,远不够