тя; D екв - еквівалентний діаметр; ? сл - коефіцієнт, що враховує втрати від випадкових факторів.
При розгляді квазідвумерного течії швидкості p і T на кордонах каналу (кориті і спинці) визначаємо з урахуванням його профілю і кутової швидкості:
де r ? 0,5 ( r кор + r сп) - радіус кривизни лінії струму, тут r кор, r сп - радіуси кривизни корита і спинки каналу; d - діаметр кола, вписаного в канал радіальної площині; w - швидкість потоку на середній лінії каналу; ?- Кутова швидкість останнього [25].
Тиск і температуру знаходимо з припущення, що вздовж діаметра d зміна параметрів потоку відбувається при s = const. Тоді для розглядуваного перерізу за відомою ентальпії загальмованого потоку на кордонах каналу
(2.38)
(2.39)
і ентропії
s=f ( p , T ) (2.40)
за допомогою відповідних процедур розрахунку параметрів термодинамічної поля робочого речовини отримуємо шукані величини:
(2.41)
Вихідна система диференціальних рівнянь вирішена методом Рунге-Кутта, для реалізації якого застосована стандартна підпрограма математичного забезпечення. Для використання підпрограми розроблена процедура розрахунку правих частин рівнянь (2.30) - (2.32), текст якої показаний на ріс.2.20.
У цій підпрограмі M - число Маха; PG , PF , PLR , PLT , PQC , PCIGW , PCIGP , PCIGT - похідні витрати, площі перетину каналу, питомої роботи втрат, питомої підведеної роботи, питомої теплопідводу ззовні, швидкості, тиску та температури від довжини каналу x відповідно.
Далі наведено приклад чисельного експерименту, що характеризує параметри квазідвумерного течії гелію в каналах робочих коліс (РК) відцентрового насоса (ЦН), кріогенного нагнітача (КН) і в радіальних каналах ротора КТГ. Ці дані отримані за умови, що.
Перебіг однофазного потоку гелію в міжлопатковому каналах робочого колеса відцентрового насоса та кріогенного нагнітача. При моделюванні течії гелію в міжлопатковому каналах РК, ЦН, КН приймають наступні геометричні характеристики: d 1=0,028 м - вхідний діаметр; d 2=0,12 м - вихідний діаметр; r к=0,0403 м - радіус прив'язки лопатки РК; ? 1л=32 ° - вхідний інсталяційний кут лопатки; i =6 ° - кут атаки потоку; OB=0,006 м - довжина середньої лінії на ділянці вхідного косого зрізу з кроком t 1 (див. Рис.2.19); OC=0,0725 м - довжина середньої лінії каналу до початку вихідного косого зрізу з кроком t 2; OD= L кан=0,102 м - довжина середньої лінії межлопаточного каналу РК; b 1=0,009 м - ширина каналу в меридіально перерізі; z 1=12 - число лопаток.
При перебігу гелію з надкритичним тиском в межлопаточном каналі РК створюються складні гідродинамічні умови, обумовлені кутовою швидкістю каналу і його профілем, що може призвести до утворення в каналі РК зворотних вихрових потоків.
Рис. 2.20. Підпрограма розрахунку правих частин рівнянь (2.30) - (2.32)
В аналізованому випадку вищесказане підтверджується негативними значеннями відносної швидкості w сп уздовж спинки лопатки каналу (рис. 2.21).
Рис. 2.21. Зміна швидкості течії гелію в межлопаточном просторі РК ЦН при p 1=0,26 МПа і T 1=3,8 К: 1 - 3 - при частоті обертання n =25 c - 1; 1 ? - 3 ?- При n =75 c - 1; 1 , 1 ?- Уздовж середньої лінії каналу; 2 , 2 ?- Уздовж корита лопатки; 3 , 3 ?- Уздовж спинки лопатки
Природно, що найбільш складні умови течії потоку гелію створюються на ділянках косих зрізів каналу РК, тому при вирішенні рівняння (2.30) для даних ділянок враховані як зміна площі прохідного перетину, так і закономірність витрати гелію для вхідного < i align="justify"> G 1= G [ t 1 ( x )] і вихідного G 2= G [ t 2 ( x )]...
