Движение жидкости в каналах турбин

Так как в турбины турбобура жидкость поступает от бурового
поршневого насоса, то за счет неравномерности работы насоса и
переменного сечения каналов турбины распределение скоростей в потоке
жидкости носит сложный характер.

Представим себе, что на среднем диаметре D имеется струйка потока, скорости которой осреднены во времени и пространстве, струйка обтекает лопатки турбины без удара, тогда углы потока будут соответствовать: = , = и т.д.

Из параллелограммов скоростей (рисунок 8.8), построенных на решетках профилей статора и ротора, видим, что поток, входящий в статор, увеличивает свою скорость от Со до С1 при входе в ротор.

В роторе поток оказывает воздействие на лопатки и приобретает относительное движение со скоростью

где U - окружная скорость, зависящая от характера обтекания лопаток ротора.

На выходе абсолютная скорость потока равна

.

Если направление потока совпадает с направлением средней линии профиля ротора, то движение носит безударный характер - режим безударный ; при отклонении от этого направления происходит удар, возникают завихрения потока (рисунок 8.9).

Рисунок 8.9

Скорость вращения ротора зависит от количества прокачиваемой жидкости и живого сечения каналов.

Определяющей скоростью движения жидкости в каналах турбин турбобура является осевая составляющая абсолютной скорости - осевая

скорость .

На рисунке 8.10 представлен вид турбины, из которого видно, что (без учета толщины лопаток). D и - средний диаметр и радиальная ширина каналов.

Рисунок 8.10.