Для исследованной турбины значение относительной скорости может быть принято равным 1^=300 м/с, ширина лопатки 6=20 мм. Тогда время течения газа по лопатке составит тц?=0,667- 10-4 с. При периоде колебаний (пульсации) параметров, например, Т= = 0,0088-^-0,01 с (Н—114-4-100 Гц)> где время импульса тиМ= 0,0034-0,005 с, отношение тим/тсл=50ч-85. При частоте вращения п= 38 000 об/мин время одного оборота тп =0,158-10-2 с. В условиях рассмотренного примера за время действия импульса ротор турбины может сделать 2,0 оборота и ~3,5 оборота за время спада.
Результаты подсчетов показывают, что несмотря на скоротечность процессов, реально допустима очередность работы турбины на параметрах импульса и спада при низкочастотных пульсациях потока.
С небольшой погрешностью действительный характер изменения параметров можно заменить на расчетный с постоянными значениями за время импульса или спада тиМ и тсл соответственно. Тогда изменения давления за период будут постоянными по фазам, как показано на рис. 1: рим=римср и рСп = =Рслср- Это позволяет за отрезки времени тим и тсп применить теорию Эйлера (считать работу турбины при Р=сопй1) и надежно использовать опытные результаты по изобарным турбинам.
По расчетным параметрам потока на входе, пользуясь привычными методами расчета турбин в изобарном потоке, для наилучшего использования максимальной энергии газа турбину рассчитывают за время импульса. При этом необходимо учитывать распределение расхода газа по фазам.
В единицу времени расход газа с пульсирующими параметрами за камерой сгорания составит
Необходимо отметить, что на участке спада показателем режима работы проточной части может служить угол атаки 6СП. В зависимости от значений параметров газа изменяется С1сп при постоянных, что влечет изменение, поэтому в зависимости от торможения лото ка на входе могут образоваться следующие режимы работы колеса:
а) «Турбинный» с реактивностью, близкой к расчетной, когда 6сп близок по величине бим и величине допустимого [6]—5ч-10, а При незначительных на входе и некотором повышении давления иа участке спада турбина работает в условиях, близких к расчетным.
б) «Турбинный» с реактивностью, близкой единице, когда поток не направлен в межлопаточный канал, если 6СП существенно больше биМ=[б], а величина Щсп значительна. В этом случае можно представить, что поток тормозится на входе в венец н повышает давление согласно соотношению.
В таком процессе силы давления на лопатку направлены одинаково с силами, действующими в период импульса.
в) «Компрессорный», очевидно, не исключен при средних значениях бсп и малых. В этом случае венец рабочего колеса может работать за тСп как компрессор с потерями, расходуя кинетическую энергию вращающихся масс на работу сопротивления (нагрузку) и на отсос продуктов сгорания.