Методы прогнозирования потерь в осевых турбинах

СОДЕРБЕРГ [1949]
Модель Содерберга включает профильные, вторичные потери и потери от утечек.
Для статора:
Для ротора:
Где
Параметры используемые в моделях
Для расчета профильных потерь:
Углы входа и выхода
Re
Для расчета вторичных потерь:
Хорда лопатки
Длина лопатки
Re
Потери от утечек:
Радиальный зазор
Диаметр лопатки

ТРАУПЕЛЬ [1977]
Общие потери состоят из профильных потерь, вторичных потерь, потерь от утечек, вентиляционных потерь и потерь о трение диска.
Для статора:
Для ротора:
Профильные потери:
Вторичные потери:
Потери от утечек:
С бандажом:
Без бандажа:
Параметры используемые в моделях
Для расчета профильных потерь:
Сжимаемость, углы входа и выхода
Re, Mout
Шаг
Толщина задней кромки
Вторичные потери:
Сжимаемость, углы входа и выхода потока
Шаг, хорда, длина лопатки
Re
Профильные потери
скорость потока на входе и выходе
осевое расстояние
Потери от утечек:
Радиальный зазор, углы входа и выхода потока
Шаг, хорда, длина лопатки, диаметр, степень реактивности
Отношение скоростей, коэф. сжатия, давление на входе и выходе
Скорость на входе и выходе

ЭЙНЛИ И МЭТИСОН [1951]
Общие потери состоят из профильных потерь, вторичных потерь, потерь от утечек и кромочных потерь.
Профильные потери:
Вторичные потери:
Потери от утечек:
Параметры используемые в моделях
Для расчета профильных потерь:
Углы входа и выхода
Шаг, хорда
Максимальная толщина, толщина задней кромки
Для расчета вторичных потерь:
Угол входа и выхода потока
Выходной угол лопатки
Параметр ускорения потока
Потери от утечек:
Радиальный зазор
Угол входа и выхода потока
Длина лопатки

ДАНХЭМ И КЕЙМ [1970]
Общие потери состоят из профильных потерь, вторичных потерь, потерь от утечек.
Общие потери:
Профильные потери:
Вторичные потери:
Потери от утечек:
Основные изменения:
Профильные потери: Эйнли и Мэтисон посчитали потери достаточно точно, поэтому были внесены только поправки к числу Маха
Вторичные потери: был добавлен параметр нагрузки к исходному уравнению. Лямбда в уравнении удаляется и заменяется фиксированным значением 0,0334
Потери от утечек: Ввели отношение для случая с уплотнением на конце, что повысило эффективность расчётов.
Итог: их корреляция немного завышает вторичные потери. Авторы заявили, что их корреляция может предсказывать течение потока в пределах 3%, а КПД в пределах 2%.

КАКЕР И ОКАПУУ[1982]
Для расчета профильных потерь:
Сжимаемость, углы входа и выхода
Re, Mout, Min
Шаг, хорда
Max толщина, толщина задней кромки
Вторичные потери:
Сжимаемость, углы входа и выхода потока
Хорда, длина лопатки
Re
Параметр ускорения потока
Mout, Min
угол выхода лопатки
Потери от утечек:
Радиальный зазор
Углы входа и выхода потока
Шаг, хорда, длина лопатки, диаметр
Общие потери состоят из профильных потерь, вторичных потерь, потерь от утечек и потерь на задней кромке.
Полные потери:
Профильные потери:
Вторичные потери:
Кромочные потери:
Потери от утечек:
с бандажом
без бандажа

КРЕЙГ И КОКС[1970]
Общие потери состоят из профильных потерь, вторичных потерь, потери от парциальности и прочих потерь.
Общие потери:
Профильные потери:
Вторичные потери:
Потери от утечек:
Для расчета профильных потерь:
Сжимаемость, углы входа и выхода
Re, Mout
Шаг, длина изгиба, ширина горла, кривизна поверхности
Толщина задней кромки
Вторичные потери:
Углы входа и выхода потока, угол входа лопатки
Шаг, длина лопатки
Re
Скорость потока на входе и выходе
Длина изгиба
Потери от утечек:
Радиальный зазор
Длина лопатки
Скорость на входе и выходе

ДЕНТОН[1994]
Общие потери состоят из профильных потерь, вторичных потерь, потерь от утечек и кромочных потерь.
Потери в пограничном слое поверхности лопатки:
для статора:
для ротора:
Кромочные потери:
для статора:
для ротора:
Потери от утечек:
с( бандажом)
(без бандажа)
Потери у торцевой стенки (без учета вторичных потерь потока):
Ударные потери:
Параметры используемые в моделях
Для расчета профильных потерь:
Угол выхода потока, шаг, хорда, высота лопатки
Ширина горла, толщина задней кромки
скорость потока на входе и выходе
распределение скорости потока, условие пограничного слоя, базовое давление
Потери от утечек:
Радиальный зазор, углы входа и выхода потока
Шаг, хорда, длина лопатки, длина изгиба
Коэф. сжатия, давление на входе и выходе
распределение скоростей
Скорость на входе и выходе

СТЮАРТ [1960]
Общие потери состоят из профильных потерь, потерь у торцевой стенки и кромочных потерь.
Профильные потери:
Потери у торцевой стенки:
Потери при смешивании задней кромки:
Для расчета профильных потерь:
Угол выхода
Шаг, хорда, длина изгиба
Толщина задней кромки
Скорость потока на входе и выходе
Условие пограничного слоя
Вторичные потери:
Хорда
Длина лопатки
Угол смещения
Профильные потери

БАЛЬЖЕ И БИНСЛИ [1968]
Общие потери состоят из профильных потерь, потерь на торцевой стенке, потерю от утечек и потерю на трение диска.
Профильные потери:
Потери у торцевой стенки профиля:
Потери от утечек:
Параметры используемые в моделях
Для расчета профильных потерь:
Углы входа и выхода лопатки
Шаг, хорда
Re
Длина изгиба, толщина задней кромки
Для расчета вторичных потерь:
Входной и выходной угол лопатки
Хорда, высота лопатки
Коэффициент входного пограничного слоя
Потери от утечек:
Радиальный зазор
Угол входа и выхода лопатки
Высота, хорда, диаметр лопатки

ЦЕНЕР[1980]
Параметр геометрии ступени:
Неконструктивные профильные потери:
Безразмерная функция частоты:
Коэффициенты, связанные с геометрии ступени:
Параметры используемые в моделях
Для расчета неконструктивных профильных потерь:
Частота
Углы входа и выхода лопатки
Шаг
Угол смещения
Линия кривизны высоты

МУСТАФА [1990]
Изменение коэффициента потерь кинетической энергии:
Неконструктивные профильные потери:
Неконструктивные вторичные потери:
Параметры используемые в моделях
Для расчета неконструктивных профильных потерь:
Частота
Углы входа и выхода лопатки
Шаг
Диаметр передней кромки
Для расчета неконструктивных вторичных потерь:
Сжимаемость, углы входа и выхода потока
Углы входа и выхода лопатки
Хорда, длина лопатки
Параметр ускорения потока
Коэффициент входного пограничного слоя
Частота
Mout, Min
Диаметр передней кромки

ИТО [1980]
Потери с пленочным охлаждением:

ЛАКШМИНАРЯНА [1996]
Потери с пленочным охлаждением:
Скорость теплоносителя:
Площадь, нормальная к осевой скорости потока в сечении
Идеальная скорость теплоносителя

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕЖДУ ПОТЕРЯМИ
И КОЭФФИЦИЕНТОМ ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ
Коэффициент потерь кинетической энергии:
Коэффициент потери давления:
В данном уравнении предполагается, что плотность на выходе не будет изменяться между реальным и изоэнтропическим состояниями.