Регулирование поворотом лопаток лопаточного диффузора

Поворот лопаток лопаточного диффузора применяется не столько для изменения производительности, сколько для повышения эффективности работы на нерасчетных режимах. Газодинамические параметры компрессора, а именно внутренняя мощность, удельная работа сжатия, КПД при повороте лопаток ЛД практически не изменяются, происходит смещение характеристик в область больших (увеличение α_{л 3}) или меньших (уменьшение α_{л 3}) производительностей.

Конструктивная схема этого способа регулирования показана на рис. 10.9.

Рис. 10.9. Схема регулирования поворотом лопаток лопаточного диффузора

Пусть, например, на расчетном режиме при Q = Q_расч угол установки лопаток ЛД примерно равен углу выхода потока из РК в абсолютном движении: (). На режиме пониженной производительности Q < Q_расч поток выходит из РК под меньшим углом что при неизменном угле установки лопаток ЛД приведет к увеличению углов атаки , следствием чего является срыв потока с лопаток и снижение КПД. Поворотом лопаток ЛД можно добиться .

Поворот лопаток лопаточного диффузора позволяет получить более пологие характеристики, что обеспечивает приемлемую экономичность работы ступени на нерасчетных режимах (рис. 10.10).

Рис. 10.10. Примерный вид газодинамических характеристик компрессора
при различных положениях лопаток диффузора

Наибольшего изменения характеристик ступени за счет поворота лопаток диффузора можно достигнуть при больших углах β_{л 2}. Ступени с малыми углами β_{л 2} наименее чувствительны к изменению положения диффузорных лопаток [11].

Оценить изменение производительности (критической или соответствующей максимуму КПД) можно по зависимости

.

В многоступенчатых компрессорах поворот диффузорных лопаток необходимо выполнять во всех ступенях, иначе на малых расходах, в ступенях с неповернутыми лопатками, может возникнуть помпаж.

В осевых компрессорах также используется поворот лопаток ВНА и ПНА.