автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Исследование и совершенствование широкоугольных диффузоров с целью повышения эффективности теплотехнического оборудования и элементов паровых турбин

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ( Технический университет)

На правах рукописи

фаузи шабан аттия абу-талеб

исследование и совершенствование шрокоугольных да$фузоров с целью повышения эффективности теплотехнического оборудования и элементов паровых турбин

Специальность 05.04.12 Турбомшпины и турбоустановки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1994

Работа выполнена в Московском энергетическом институте

Научный руководитель:доктор технических наук, профессор Зарянкин А.Е.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Елщев Б.Т. кандидат технических наук Лагун В.П.

Ведущая организация АО Энергетический научно-исследовательский институт им. Г.М.Кржижановского.

Защита состоится 18 февраля 1994 г. в 14 час.,ауд. Б-409 на заседании специ&лизироиолного совета К 053.16.05 Московского энергетического института по адресу: 105835, ГСП, Москва, Е-< Красноказарменная ул., д.14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭН.

Автореферат разослан "_" _ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета к.т.н» ет.н.с.

Лебедева А.И.

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ "

Актуальность работы. Вопросы повышения эффективности широкоугольных диффузоров представляют большой практический интерес, так как именно этот тип диффузоров является типичным практически для всех теплообменных аппаратов, редукционно-охладительных установок, цля многих выхлопных патрубков паровых и-газовых турбин и т.д.

Имеющиеся данные в основном только фиксируют высокое сопротивление таких диффузоров и крайне неблагоприятное выходное поле скоростей. В этой связи работа, посвященная активному воздействию на течение в таких каналах с целью получения сравнительно равномерного выходного поля скоростей при заметном снижении сопротивления, безусловно является.актуальной.

Цель работы:

I. Поиск принципиально новых подходов, связанных не столько с ликвидацией отрыва потока от стенок широкоугольных диффузоров, сколько с резким снижением отрицательных последствий возникающего отрыва.

Исследование расходных диффузоров п сочетании с геометрическим воздействием.

3. Испытание принципиально нового метода повышения эффективности широкоугольных диффузоров, основанного на введении в какал шар-кирно опертой стенки, совершающей автоколебания.

4. Поиск путей повышения эффективности диффузорных систем выхлопных патрубков турбомашин.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- впервые проведены подробные исследования широкоугольных диффузоров с криволинейными перФорированными вставками;

- получено снижение коэффициента полных потерь на при угле раскрытия кгнгля 90°;

- разработана и исследована новая дифФузорная система для модернизации выхлопных патрубков паровых турбин;

- впервые предложен и исследован пластинчатый:распределитель потока, позволивший на 25% снизить потери в диапазоне углов раскрытия 30-50°.

Степень-достоверности и обоснованности результатов. Основные научные положения и выводы, изложенные в работе, подтверждены большим количеством экспериментальных результатов, 'полученных с применением пневмометрических методов измерений =1и широким использованием методов визуализации течения. Надежные-Ти достаточно точные измерительные приборы, а также проведенная оценка погреидшстей измерений, позволяют считать полученное опытные дянны* пполне достоьер-

ными.

Внедрение. Результаты работы использованы при проектировании выхлопного.патрубка геотермальной турбины Калужского турбинного завода.

Практическая ценность работы. Полученные в диссертации результаты имеют прямое практическое значение, так как разработанные методы повышения'эффективности широкоугольных диффузоров носят достаточно универсальный характер и могут быть использованы для широкой серии диффузоров с углами раскрытия, превышающими 30°. Частично по-.лученные в диссертации данные использованы Калужским турбинным заводом при проектировании выхлопных .патрубков геотермальных турбин.

. ^Личный вклад автора. Автором выполнен обзор и анализ литературных данных, создан ряд оригинальных моделей широкоугольных диффузоров, выполнен громадный объем экспериментальных исследований составляющих главное содержание диссертации, даны подробные физические объяснения полученным результатам.

Автор защищает: результаты экспериментального исследования широкоугольных диффузоров с клиновидными и криволинейными перфорирован ными вставками, исследования расходно-геометрических диффузоров'и осерадиальных диффузоров выхлопных патрубков с пристеночным, гладким дефлектором.

Апробация работы: Основные результаты диссертационной работы • были изложены:

1. На газодинамическом семинаре кафедры ПГТ МЭИ.8 декабря 1993г

2. На заседании кафедры ПГТ МЭИ. 14 декабря 1993 г.

Публикации. По результатам выполненных исследований выпущены

техническая информация, научно-технический отчет, написана статья, принятая к публикации и получено положительное решение на поданный патент.

Стру! ура и объем работы. Диссертация оостоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 73-х' страницах машинописного текста, содержит 76 рисунков на 67 страницах, список литературы из 51 наименования на 5 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе представлен обзор работ, посвященных экспериментальным и теоретическим исследованиям диффузорных каналов. Число работ, посвященных рассматриваемой проблеме, весьма велико. Однако в своем большинстве они решают проблемы повышения эффективности диффузоров в сравните..ьно узком диапазоне углов раскрытия кана-

лов и при углах, меньших 60°. При углах раскрытия оС^бО0 задача становится особенно сложной и здесь большинство известных методов воздействия на поток не дают положительных результатов, так как в широкоугольных диффузорах отрыв потока начинается практически от входного сечения.

В ряде работ авторы считают наиболее перспективными установку в каналах широкоугольных диффузоров дополнительных сопротивлений и использование расходно-геометрических диффузоров. Эти методы требуют тщательного экспериментального исследования с целью определения оптимальных геометрических соотношений для каждой конкретной конструкции диффуэорной системы. На основе анализа литературных данных сформулированы изложенные выше цели исследования.

Во второй главе дано описание экспериментального стенда и моде-дей, которые использовались при проведении настоящей работы. Испыта-тя всех исследуемых моделей широкоугольных диффузоров и выхлопных 1атрубков турбин проводились на воздушной аэродинамической трубе от-фытого типа, работающей в режиме нагнетания. Установка позволяла про-юдить испытания моделей при изменений чисел М в диапазоне 0,1 до I

одновременным изменением чисел Я с от I • 10^ до 1-10^. Все измерения юуществлялись пневмозондами с регистрацией их показаний водяными ¡ифференциальными манометрами и образцовыми манометрами класса 0,15.

. Одновременно с интегральными измерениями широко использовалась изуолизация течения, для чего боковые стенки большинства плоских мо-елей была выполнены прозрачными.

Исследования диффузоров проводились на плоской модели, позволите й менять угол раскрытия канала без изменения геометрии входного частка. На'рисЛ представлены схемы исследованных моделей с клино-идной перфорированной вставкой (рис.1а), с криволинейной перфорированной вставкой (рис,1б) и схема несимметричного расходно-геометри-эского диффузора (рисЛв),

Выхлопные■патрубки турбин исследозались ка моделях, точно соответствующих конструкциям Калужского турбинного завода и выполненных масштабе I:10.

Третья глава посвящена результатам исследований различных споров повышения эффективности широкоугольных диффузоров. Эксперимен-итьно было опробаванно несколько вариантов, направленных на'дОсти-¡ние поставленной цели. Исследовались каналы с клиновидными перфори-1 ванными обтекателями,криволинейнными. перфорированными обтекателями, установкой свободно подвешенного ребра и расходно-геометрический ффузор, в котором одна из образующих канала была выполнена секупированной. Проведенные испытания подтвердили высокую эффективность

Рис.1. Схемы исследуемых диффузоров

диффузоров с перфорированными обтекателями и расходно-геометричес-кого диффузора (рис.1). Исследования диффузоров с клиновидными перфорированными обтекателями показали, что максимальный эффект достигается только при оптимальных соотношениях между его некоторыми геометрическими параметрами. В частности было найдено оптимальнее значение относительной площади перфорации ti = ZFnep/^a и оптимальное расстояние от вершины углового обтекателя до входного сечения L. - I / fto Для серии плоских диффузоров (ZFnfp- суммарная тло-щадь отверстий, Fg - площадь входного сечения диффузора, L - расстояние от вершины обтекателя до входного сечения, h. - горло диффузора). Исследовались каналы с углами раскрытия сС » равными 30°, 35°, 40°, 50°, 60°. Указанный диапазон углов раскрытия плоских диффузоров захватывает верхнюю границу каналов с пульсирующим отрывом пограничного слоя (d = 30*35°) и каналов с развитым отрывом (cL? 40°). Степень расширения исследованных каналов менялась от

П = б до П. = П. Введение перфорированных обтекателей в диффузоры с умеренными углами раскрытия cL ( cL = 30°) эффекта не дает, так как при плавном входном участке отрыв потока возникает обычно на значительном расстоянии от узкого сечения. В данном случае, однако, необходимо было оценить углы сС , начиная с которых целесообразно использовать рассматриваемый метод. При больших углах внутренний обтекатель уже играет, положительную роль, так как, распределяя поток по двум каналам, каждый из которых представляет собой расходный диффузор, можно обеспечить стабильность течения непосредственно у стенок основного канала и исключить отрыв потока с перфорированного клина. Однако эффективность подобных диффузоров несколько снижается тем обстоятельством, что расходное воздействие на поток частично компенсируется противоположным геометрическим влиянием (проходная площадь по ходу потока снижается в плоском канале по линейному закону).

Как уже' отмечалось выше, важными параметрами рассматриваемой диффузорной системы является безразмерное расстояние Ъ - L / fío и отношение суммарной площади перфорации к площади входного сечения ^'ZFnep ¡F0 . Было определено, что для всех испытанных диффузоров наибольший эффект достигается при £ = 2 . Существование этого оптимального значения L связано с достаточно сложными процессами, происходящими в канале при продольном смещении клина. В случае близкого расположения вершины клина к входное сечению диффузора; где нет еще отрыва потока от стенок, возникает подсос воздуха из внутренней полости в основной канал, и эффективность всей

- о -

системы падает, несмотря на высокую стабильность течения, фи дале ком расположении клина от входного сечения, уменьшается площадь от верстий перфорации, что заметно увеличивает выходное сопротивление канала и мало влияет на положение сечения отрыва и обеспечивает ст бильное расположение этого сечения. . _ . /

Другим важным параметром является отношение Р =.£Гпер/г0 _ [ существу это отношение является степенью расширения канала, но в с личие от нормальных диффузоров здесь выходное сечение представляет собой в плоском варианте две плоскости, расположенные под углом к оси диффузора с дискретной системой отвода воздуха. Понятно, что указанный параметр должен в значительной степени влиять на уровень потерь энергии. Действительно, во всех случаях наблюдается снижени потерь ¿.ростом величины Р . Факт снижения потерь с ростом пара метра р связан с уменьшением выходного сопротивления канала. Со ветственно с ростом величины р падает влияние внутреннего клина на характер течения в основном канале. В результате при р ? 5 был зафиксировано нарушение стабильности течения, обусловленное возник новением нестационарного отрыва потока.

На рис.2 представлены зависимости коэффициентов полных потерь $Тц от безразмерной скорости Л для стандартного диффузора и диффузора с перфорированным клиновидным обтекателем с углом раекры тия канала = 60°, безразмерным расстоянием I =2 и безразмерной площадью Р = 5. Из графика видно, что снижение потерь соста вило примерно 10% во всем исследованном диапазоне скоростей Я . . Важной характеристикой любого диффузорного канала является степень заполнения потоком выходного сечения и величина неравномерности по ля скоростей в этом сечении.

На рис.3 показано, как меняется относительная потеря полного напора Д Р0/лР^,а* по средней линии выходного сечения диффузора бе внутреннего обтекателя (кривая 2) и при установке такого обтекателя (кривая I). Без обтекателя при угле = 60° только 30% выходной площади занято активной частью потока,- причем весь поток ДЕИже ся вдоль одной :з стенок. При установке перфорированного обтекателя все выходное сечение занята потоком с положительным значением расходной составляющей скорости.

Опыты, проведенные с перфорированными клиновыми вставками пок зали, что таким образом можно заметно улучшить исходные характерис тики широкоугольных диффузоров. Однако конструктивно их нельзя при менять для углов раскрытия, превышающих 60°, и, кроме того, через первые ряды перфорации пи близком расположении клина ко входному

§ л

07

0,6

0,2 ОЛ 0,4 0,5 X,

без обтекателя; 2-е обтекателем Зависимость коэффициента, полных потерь от безразмерной скорости

дВ дРГ*

0,6

0,4 °>2

о

-0,2

I - обтекателем; 2 - без обтекателя Рис.З. Распределение динамических напоров в выходном сечении диффузора

I

2

¿С = 60е I - 2 Р = 5

I -Рис.2.

сечению возможно подсасывание пассивного потока, снижающего общий положительный эффект. Указанные недостатки могут быть устранены при использовании криволинейных внутренних вставок (рис.16). Входные участки располагаются вблизи входного сечения диффузора и в плоское варианте делят исходный канал на две части. Расположение вблизи "горла" диффузора цилиндрической поверхности обеспечивает в каждом канале оптимальные входные условия и заметно ослабляет, а в некоторых случаях и исключает отрицательное влияние условий входа потока в основной диффузор. Испытания проводились при различных радиусах скругления Т криволинейных вставок, причем с увеличением радиуса % входной участок вставок необходимо смещать по потоку таким.образом, чтобы площади минимальных сечений вновь образованных диффузоров по крайней мере не были бы больше входной площади исходного . канала.

Используемые вставки имели перфорацию только на выходной части в результате чего исключалась возможность' подсоса жидкости в зону пониженного давления. Выходная криволинейная перфорированная часть вставки обеспечивает возможность полного заполнения потоком всего' выходного сечения диффузора. Результаты экспериментальных исследований рассматриваемой диффуэорной системы подтвердили ее высокую эффективность и позволили установить основные геометрические соотнс шения, обеспечивающие наилучший результат. К этим параметрам следует отнести радиус скругления входной части вставки £ , относительную площадь перфорации ^пер /^а и длину перфорированной зоны. По существу речь идет о выборе оптимальной формы внутренней вставки

Проведенные, исследования подтвердили, что суммарная относитель ная площадь перфорации Р должна находится примерно на том же уров •не, что и для клиновидных вставок, и составляет величину Р ~ = 4,6*4,8. Перфорацию оказалось целесообразно располагать только не криволиь„йной части вставки, занимающей примерно 30% от всей длины диффузорного канала." Оптимальное значение радиуса .скругления 1 зависит от угла раскрытия канала. Область применения рассматриваемого обтекателя охватывает диффузоры с углами раскрытия, превышающими 40°, причем для углов > 60° коэффициент полных потерь снижается почти на 35% и даже при углах раскрытия 80+90° такой диффузор восстанавливает 50$ кинетической энергии (рис.4) при хорошем заполнении потоком выходного сечения (рис.5). При рассмотрении диффузоров с клиновидной перфорированной вставкой уже отмечалось, что сброс части потока из основного канала через перфорацию заметно меняет всю картину течения. Однако осуществить сброс воздуха по всей длине канала через перфорацию оказалось невозможным, так как в зоне

ОА

0,6

0,4

0,15 0,25 0,35 0,45 0,55 Xi

' I - без обтекателя; 2 - с криволинейным обтекателем,£=1,5 Рис.4. Зависимость коэффициента полных потерь от безразмерной скорости Д

дРГ

0Р

0,4 0,2 О -0,2

О 0,2 0,4 0,6 0,в С

I - с криволинейным- обтекателем; 2 - без обтекателя Рис.5. Распределение динамических напоров в выходном сечении плоского диффузора

I <¿=80°

2 Л \ к

а ■ а

пониженного давления происходит не сброс, а подсасывание воздуха в основной канал. Осуществить отвод жидкости из канала в таких условиях можно за счет использования скоростного напора. Такая схема принудительного сброса жидкости из канала показана на рис.1а. Характер течения в диффузоре при этом значительно усложняется, так- как на геометрическое воздействие накладывается и расходное, что заметно увеличивает суммарный диЛйузорный эффект и в свою очередь ограничивает размеры щелевых каналов. Очевидно, что эти размеры зависят от угла раскрытия диффузора.

. Сброс жидкости из пристеночной области предотвращает отрыв потока и с этой точки зрения способствует повышению экономичности диф- , фузоров. На рис.б приведена зависимость двух сравнивае-

мых диффузоров при постоянном значении чисел Я и (?£ . Из приведенных графиков видно, что расходно- геометрический диффузор обеспечивает снижение потерь в диапазоне углов от 0 до 25° по сравнению с диффузором с гладкими стенками. Полученные результаты свидетельствуют о больших возможностях данного метода повышения эффективности диффузоров и особенно осесимметричньгх диффузоров выхлопных патрубков мощных паровых турбин.

Проведенные исследования значительно расширили яисло возможных методов активного воздействия на характер течения в диффузорах с большими углами раскрытая канала (о'Ст'ЗО0) и на рис.7 показано, .какое масто они занимают среди известных путей снижения потерь энергии в рассматриваемых диффузорах. Для сравнения использовались данные по диффузорам с поперечным оребрением (кривая I), с продольными канавками £ кривая 2 )данныето радиусным диффузорам (кривая 3) и результаты настоящих исследований.(кривая 4 для диффузоров с клиновидными перфорированными вставками, кривая 5 для криволинейных перфорированных вставок и кривая 6 для расходно-геометрическлх дисЬфузоров). Приведенные на рис.7 данные относятся к диффузорам с большими степенями расширения канала (П > 5), когда в связи с возникновением отрыва потока (с£> 30°) этот параметр выпадает из числа величин, определяющих уровень потерь энергии..

Если в диапазоне углов 30°^о(< 50° все рассмотренные способы воздействия ка поток дают тот или иной положительный эффект, то при оС > 50° только перфорированные внутренние вставки обеспечивают реальное повышение коэффициента Восстановления энергии, причем криволинейные вставки снижают потери на 25-30%даже при углах раскрытие порядка 90°.

В четвертой главе приведены исследования моделей выхлопных пат-

10 15 20 25 ¿/2

1 - гладкий диффузор; 2 - диффузор с щелевой стенкой Рис.б. Зависимость коэффициента полных потерь 5»> от угла раскрытия с(/2 при = 3* 10 •

4"

0,8 0,6 0,4 0,2

ч-

1

<3 ^ / / . /в 5 / ..

а_ г '' J 1

10

20

¿0

*0

60

ао

Рис.7. Сравнение различных геометрических методов повышения экономичности диффузоров

рубков. Проблема преобразования кинетической энергии потока, покидающего последнюю ступень турбомашины, в потенциальную в практическом плане представляет исключительный интерес, так как сопротивление большинства патрубков достаточно высоко и их коэффициент полных потерь колеблется в пределах 5« = 1,1*1,5.

Выхлопной патрубок состоит из диффузора, корпуса и системы силовых ребер. Ясно, что диффузорный эффект определяется в первую очередь диффузорной системой и условиями распределений потока внутри корпуса патрубка после его выхода из диффузора.

В качестве диффузоров наиболее часто в энергетических турбинах используется либо кольцевые осевые, либо осерадиальные диффузоры и, соответственно, первая часть задачи сводится к созданию таких каналов, где эффективное падение скорости не сопровождается отрывом потока от стенки. Жесткие габаритные ограничения, накладываемые обычно на выхлопные патрубки, а также меняющиеся в-зависимости от режима работы турбины входные условия не могут обеспечить безотрывность течения даже на расчетных режимах. Отсюда следует необходимость поиска способов повышения эффективности диффузорной системы без изменения габаритов штатного патрубка. ' '

Для решения этой задачи предложено использовать пристеночный дефлектор (рис.8). В этом случае весь канал делится на две части: диффузорную основную и конфузорную нижнюю. Эффективность предлагаемого спосба снижения потерь оказалась достаточно высокой и для рассматриваемого диффузора коэффициент полных потерь удалось снизить на 12*14% (рис.9, кривая 2). При установке диффузора в корпус паТруб» ка условия течения в нем заметно меняются, так как полностью нарушается осевая симметрия потока в связи с необходимостью его поворота на 90° относительно продольной оси машины. Кроме того, установка в Корпус любой диффузорной системы резко ухудшает условия течения в плоскости горизонтального разъема патрубка. Проходная площадь в этом сечении резко сужается и часто оказывается меньше площади выхода из верхней половины используемого диффузора. В результате после торможения потока в диффузорном канале происходит егс ускорение в плоскости горизонтального разъема с соответствующим ростом общего сопротивления.

Простейшим решением этой проблемы является увеличение поперечного разъема патрубка, но этот путь обычно закрыт габаритными .ограничениями. Некоторое снижение потерь в таком патрубке удалось достиг при использовании двухкрусного кольцевого диффузора (рис.10). В этом случае при сохранении короткого внешнего обвода устанавливается промежуточный обвод, который совместно с внутренним корпусом

Рие.&. Схема кольцевого диффузора с дефлектором

ор

0,21

/1

2 . /

0,2

0,3

ОЛ

I - без деблектора; 2-е дрфлектогом Рис.0. Зависимость изменения коог¥--ициентя полных потерь от безразмерной скорости А

Рис.II. Схема дге№узора с добавочным внутренним обводом

патрубка образует промежуточный кольцевой диффузор с увеличенной степенью расширения. В отличии от рассмотренного ранее диффузора с прикорневым дефлектором, ускоряющим .прикорневое течение, здесь в нижней части образуется развитый диффузор, обеспечивающий восстановление энергии части потока.

Проведенные опыты показали, что таким образом можно снизить потери примерно на Щ по сравнению с исходным коротким диффузором.

Для большинства энергетических турбин характерно использование не осевых, а осерадиальных диффузоров, где поворот потока на 90° относительно продольной оси осуществляется естественным образом и " появляется возможность организовать' течение в корпусе с минимальными добавочными потерями. Внутренний обвод таноко диффузора является внутренней втулкой корпуса патрубка, которая состоит из нескольких конических поверхностей с достаточно большими углами при вершине первого коцуса. Этот угол почти всегда превышает 15*20°и таким об-развм уже на входе имеет место возмущение потока, а конические поверхности в сочетании с плавным внешним обводом не могут обеспечить плавного увеличения площади вдоль средней линии диффузора.

Для повышения эффективности рассматриваемой дидаузорной системы была использована идея разделения канала на два неравнозначных отсека"с помощью добавочного внутреннего обвода (рис.II). В результате образовался .внешний диффузорный канал с плавными образующими и степенью расширения /г = 2. Нижний канал с исходной внутренней образующей по отношению к входному сечению также имел'степень расширения, П. = 2, но его узкое сечение оказалось смещенным далеко в глубину канала, причем степень поддатня оказалась довольно высокой, т.е. во втором отсеке поток на значительной части после входа а ка« нал ускоряется, а затем попадает в широкоугольный диффузор.

Таким образом, если для внешнего канала можно расчитывать на получение высокого диффузорного эффекта, то нижний естественно вносит добавочное сопротивление, но это сопротивление испытывает только сравнительно, малая часть от общего расхода потока через диффузор.

Сказанное убедительно подтверждается опытными данными, приведенными на рис.12, где изображены зависимости Зн-'РСЯ*) для исходного канала и эти же зависимости для верхнего и нижнего каналог при установке промежуточного обвода.

Коэффициент полных потерь для внешнего канала по отношению к исходному варианту снизился до = 0.6, а для внутреннего канала увеличился до = 1,742,0, но расход че^ез этот канал не превышает от общего расхода через диффузор. При осреднении указанных коэффициентов с учетом расходной составляющей общий коэффициент

1'8

<Р

0,6

0,2

0,1 0,2 0^ 0,4 X,

I - диффузор вгороги канала; 1 - диффузор без промежуточного обвода; 3 - диффузор первого канала

Рис.12. Зависимость коэффициента полных потерь от безразмерной скорости для двухканального диффузора

полных потерь оказался на уровне 37,= 0,75. Полученный эффект открывает широкие возможности совершенствования системы выхлопа не только новых, но и модернизируемых турбин.

ВЫВОДЫ

1. На основе подробного анализа предшествующих работ по предотвращению отрыва потока от стенок широкоугольных диффузоров предложено несколько новых решений, позволяющих заметно снизить величину потерь в таких каналах и уменьшить степень неравномерности потока в выходных сечениях.

Указанные результаты были достигнуты за счет введения в широкоугольные диффузоры перфорированных клиновидных и криволинейных вставок, за счет совместного использования геометрического и расходного воздействия на поток, а также за счет использования эффекта автоколебаний свободно подвешенной в канале диффузора плоской пластины.

2. Е результате проведенных исследований показано, что. при введении в каналы перфорированных вставок различного типа, перфорация стенок этих вставок должна начинаться на расстояние от узкого сечения диффузора, разного примерно 1/3 общей длины канала, так как при

более близком■расположении отверстий неизбежно возникает подсос

пассивной части жидкости в зону основного течения.

Аналогичные соображения необходимо принимать во внимание и при использовании эффекта расходного диффузора.

3. Впервые предложен и испытан пластинчатый распределитель потока по поперечному сечению широкоугольных диффузоров.

Установлено, что эффективность такого распределителя зависит от положения оси вращения свободно подвешенной пластины. При расположении оси пластины в узком сечении дийхЪузора свободно колеблющаяся ее выходная часть создает достаточно развитый кромочный след, что снижает общее положительное воздействие на характер течения потока.

Значительно больший эффект удалось достигнуть при расположении оси вращения пластины-распределителя Енутри диффузорного канала. В этом случае для диффузора с углом раскрытия оС = 60° удалось'сни-. зить потери энергии почти на 20% от исходного уровня.

4. Применительно к выхлопным патрубкам реальных турбомашин разработана и подробно испытана новая диффузорная система, основанная на введении в диффузорные'каналы промежуточных криволинейных дефлекторов, отсекающих от основного потока зоны с повышенным уровнем потерь энергии, и получить за счет такой организации течения снижение коэффициента полных потерь на 25*30%.

Типография Россельхозакэдемии Зак.

Тир.