Experimental study of the structure of a gas flow in curvilinear channels of variable cross-section
Целью работы является изучение влияния степени конфузорности и радиусов кривизны на структуру потока и уровень потерь кинетической энергии в единичных криволинейных каналах. Такое исследование проводится в связи с тем, что межлопаточные каналы малорасходных турбин с большим углом поворота потока в рабочем колесе оказывают определяющее влияние на к.п.д. турбин такой конструкции. Поэтому для исследования выбраны каналы прямоугольного сечения с углом поворота потока 167 град. при степени конфузорности 0,5 и 0,7. При использовании в качестве рабочего тела воздуха результаты исследования показали, что уровень потерь кинетической энергии тем ниже, чем меньше значение степени конфузорности и меньше радиус кривизны. А исследование структуры потока показало, что увеличение радиуса кривизны приводит к смыканию вторичных вихрей и увеличению протяженности поверхности трения, что и является причиной возрастания потерь энергии в каналах с повышенным радиусом кривизны. The aim of this work is to study the influence of the degree of confusion and radii of curvature on the flow structure and the level of kinetic energy losses in single curvilinear channels. Such a study is carried out due to the fact that the interscapular channels of low-consumption turbines with a large flow angle in the impeller have a decisive effect on the efficiency of turbines of this design. Therefore, for the study, channels of rectangular cross-section with a flow rotation angle of 167 at a degree of confusion of 0.5 and 0.7 were selected. When using air as a working medium, the study results showed that the level of kinetic energy losses is lower, the lower the value of the confusion degree and the smaller the curvature radius. And the study of the flow structure showed that an increase in the radius of curvature leads to the closure of secondary vortices and an increase in the length of the friction surface, which is the reason for the increase in energy losses in channels with an increased radius of curvature.