Характеристика решеток профилей с различной степенью реактивности

Степень реактивности определяет конфигурацию профилей рабочих и направляющих лопаток в компрессорных ступенях. Для выяснения этой зависимости рассмотрим компрессорные ступени со степенью реактивности 0,5; 0,7; 1,0.

В ступени со степенью реактивности r=0,5 сжатие происходит как в рабочей, так и направляющей решетках. Теоретические напоры решеток равны между собой (l₀₁=l₀₂). В связи с тем, что ; , скорости потока с₁=w₂ и w₁=с₂. Учитывая, что в осевых компрессорах с_а=const вытекает равенство углов α₁=β₂ и β₁=α₂. Таким образом, рабочая и направляющая решетки компрессорной ступени с r=0,5 имеют один и тот же профиль лопаток. Такие ступени называются конгруэнтными.

В таких ступенях поток закручен в сторону вращения рабочего колеса (рис.2.4 а). Компрессорные ступени с r=0,5 нашли широкое применение на практике, особенно в транспортных установках (в том числе судовых). Такие компрессоры имеют высокий КПД и наименьшие габариты.

В компрессорных ступенях с r=0,7 отсутствуют закрутка потока перед рабочим колесом, то есть абсолютная скорость входа воздуха на рабочие лопатки имеет осевое направление (см. рис.2.4 б). Сжатие газа происходит как в рабочей, так и в направляющей решетках, но большая степень повышения давления создается на рабочих лопатках. Профили рабочих и направляющих решеток различны.

В ступенях с r=1,0 сжатие происходит только в рабочем колесе, поэтому l₀₂=0. Средний вектор абсолютных скоростей закрутки в окружном направлении не имеет, т.е. с_mu=0 (см. рис.2.4 в). Компрессорные ступени с r=1,0 получили широкое распространение в стационарных установках. Такие компрессоры имеют наиболее высокий КПД, который сохраняется в широком диапазоне изменения подачи. Однако габариты такого компрессора при прочих равных условиях будут больше, чем компрессоров со степенью реактивности в ступенях r=0,5 и r=0,7.