| |
кинетическую и потенциальную энергию потока. Доля совершенной над воздухом
работы, преобразуемой в потенциальную энергию потока в Р. к. к., характеризует
степень реактивности ступени компрессора.
рабочее колесо турбины — часть ротора турбины, состоящая из диска и
расположенных на нём рабочих лопаток, в результате взаимодействия которых с
потоком газа происходит преобразование его энергии в механическую работу.
Рабочая лопатка (см. рис.) состоит из пера 2, которое обтекается газом, замка
5 для соединения с диском, нижней полки 3 для образования внутренней
поверхности проточной части, бандажной полки 1 для уплотнения радиального
зазора между лопатками и корпусом турбины и снижения низкочастотных колебаний
лопатки и «ножки» 4 для уменьшения теплового потока из пера в замок. Диск
состоит из обода 6 с пазами для крепления лопаток. Полотно диска 7 и втулка 8 —
несущие элементы, воспринимающие нагрузки от центробежных сил и крутящего
момента.
На лопатки Р. к. т. непосредственно воздействует газ с высокой температурой,
поэтому они изготовляются из более жаропрочных сплавов, чем диск.
В высокотемпературных авиационных газотурбинных двигателях Р. к. т. охлаждаются
воздухом, отбираемым от компрессора. Лопатки имеют развитую систему внутреннего
охлаждения, выполненную в виде каналов и щелей внутри пера, через которые
продувается охлаждающий воздух (см. Охлаждение двигателя). Они изготовляются
методом точного литья по выплавляемым моделям (неохлаждаемые лопатки могут
изготовляться также штамповкой), диски — штамповкой или прессованием из гранул
(см. Гранулируемые сплавы) с последующей механической обработкой. Температура
рабочей лопатки турбины достигает 1000{{°}}С, а окружные скорости 500 м/с,
поэтому турбина является самым напряжённым и трудным в доводке элементом
двигателя.
В. X. Абианц.
рабочее тело — вещество, изменение параметров и физико-химического состояния
которого, происходящее в элементах двигателя (компрессор, камера сгорания,
турбина, входное и выходное устройства и др.) и в процессах, составляющих
термодинамический цикл двигателя, обеспечивает преобразование тепловой энергии
в полезную механическую работу. В авиационных газотурбинных двигателях и
поршневых двигателях Р. т. являются сжатый воздух и продукты сгорания топлива,
производящие работу в процессе расширения. В ракетных двигателях Р. т. являются
продукты сгорания горючего и окислителя, запасаемых на борту летательного
аппарата в жидком или твёрдом состоянии. Иногда Р. т. называется также ракетное
топливо.
равновесная скорость звука — см. в статье Скорость звука.
равновесное течение — течение газа, в каждой точке которого поддерживается
состояние термодинамического равновесия. В аэродинамике понятие Р. т.
становится важным в том случае, когда имеют место реального газа эффекты. При
этом Р. т. реализуется, если время релаксации физико-химических процессов
намного меньше характерного времени пребывания частицы в рассматриваемой
области поля течения. Тогда в каждой точке потока состояние газа (его состав,
возбужденные уровни внутренней энергии и т. д.) определяется местными
значениями температуры.
радиальная турбина — турбина с радиальным течением рабочего тела. В зависимости
от направления потока существуют Р. т. с направлением потока к центру
(центростремительные) и от центра (центробежные) — см. рис. В авиации обычно
применяются центростремительные и, как правило, одноступенчатые Р. т. в
различного рода вспомогательных силовых установках, системах кондиционирования
воздуха и т. п., где расход рабочего тела относительно мал.
Ступень Р. т. состоит из соплового аппарата (безлопаточного или лопаточного) и
рабочего колеса. Безлопаточный сопловой аппарат существенно упрощает
конструкцию Р. т., позволяет использовать рабочее тело с более высокой
температурой, уменьшает эрозию лопаток рабочего колеса и снижает уровень шума.
В рабочем колесе большая часть теплоперепада (до 70%) срабатывается в
результате действия центробежных сил. На выходе из рабочего колеса направление
потока либо радиально-осевое, либо радиальное. Рабочие колёса Р. т. имеют малое
число лопаток, их конструкция и производство просты.
В ступени Р. т. можно срабатывать больший теплоперепад, чем в ступени осевой
турбины, так как при одинаковых напряжениях в рабочем колесе окружные скорости
в Р. т. могут быть большими, чем в осевой. Обычно отношение давления на входе к
давлению на выходе из турбины в Р. т. составляет 1,5—3,5 при окружной скорости
на периферии рабочего колеса до 500 м/с, а максимальное значение мощностного
КПД достигает 0,9 (см. в статье Коэффициент полезного действия компрессора,
турбины).
К недостаткам Р. т. следует отнести большой диаметр корпуса турбины, трудности
её компоновки в системе двигателя, а также сложность создания многоступенчатых
Р. т., в связи с чем они получили ограниченное распространение.
Лит.: Митрохин В. Т., Выбор параметров и расчет центростремительной турбины на
стационарных и переходных режимах, 2 изд., М., 1974.
Б. А. Пономарёв.
радиационный тепловой поток — поток теплоты, уносимый (приносимый) от тела (к
телу) электро-магнитным излучением. Излучаемый поверхностью тела Р. т. п. равен
q1 = {{??}}?w4 (закон Стефана — Больцмана), где {{?}} — так называемая
интегральная степень черноты поверхности, ?w — её абсолютная температура,
{{?}} — постоянная Стефана— Больцмана, и при высоких температурах (что
реализуется при полётах с гиперзвуковыми скоростями) достигает больших значений.
Например, при температуре поверхности 600 К Р. т. п. в окружающее пространство
|
|