Об измерении параметров потока в проточной части центробежной компрессорной секции

Исследования двухступенчатых и многоступенчатых центробежных компрессорных секций, проведенные на производственном объединении «Невский завод» имени В. И. Ленина, подтвердили, что температура потока за промежуточной ступенью при измерении ее в сечении между ступенями оказывается существенно выше температуры торможения потока, выходящего из промежуточной ступени.
Например, в процессе газодинамических испытаний двухступенчатой секции (рис. 1), типичной для НЗЛ, при измерении температуры потока между ступенями1 повышение температуры потока в первой ступени (Д^) оказывается завышенным и соответственно политропи-ческий2коэффициент полезного действия ступенизаниженным (в проведенных опытах до 6 %); наоборот, во второй ступени повышение температуры потока оказывается заниженным, а политропический КПД значительно больше реальной величины (до 12 %).
Для выяснения причин этого явления были проведены расчеты теплопередачи от нагретого корпуса секции к потоку, которые показали, что поток от корпуса нагревается незначительно. Кроме того, были проведены измерения температуры корпуса секции с помощью термопреобразователей (см. рис. 1). Эти опыты подтвердили, что температура потока, измеренная в сечении 0—0 между ступенями секции, оказывается больше н температуры торможения потока, выходящего из Первой ступени секции, и температуры корпуса секции. Результаты исследования двухступенчатых центробежных компрессорных секций дают основание утверждать, что основной причиной превышения температуры торможения потока, выходящего из первой ступени, (измеряемой на входе во вторую ступень) являются протечки горячего воздуха через уплотнение покрывающего диска рабочего колеса второй ступени из зоны нагнетания в полость всасывания.
Так как всю энергию потоку в ступени сообщает рабочее колесо, то температуру торможения потока, выходящего из ступени, следовало бы измерять непосредственно за рабочим колесом. И только потому, что это технически трудно осуществить, измерение температуры потока проводилось за диффузором ступени на диаметре Г>4. Это не внесло заметной погрешности в измерение температуры потока, так как на участке небольшой протяженности от выхода из рабочего колеса до выхода из диффузора температура торможения потока практически не изменяется.