3.7.7.2 Классификация рабочих колес цбк

Рабочие колеса классифицируются по двум признакам – по конструкции и по величине выходного угла лопаток .

По конструктивному признаку различают:

1. рабочие колеса открытые (Рисунок 4, а);

2. рабочие колеса полуоткрытые (полузакрытые) (Рисунок 4, б);

3. рабочие колеса закрытые (Рисунок 4, в)

4. – Классификация рабочих колес ЦБК по конструктивному признаку: а –РК открытое; б – РК полузакрытое; в – РК закрытое; г – РК двухстороннее

Открытые рабочие колеса представляют собой систему лопаток, укреплённых на центральной втулке. Существенным недостатком таких колес являются повышенные вибрационные напряжения в лопатках, приводящие к их поломкам.

Закрытые колеса имеют на периферии лопаток покрывной диск, благодаря которому межлопаточные каналы совершенно изолированы от корпуса. Такие колеса обеспечивают наибольший КПД, но сложны в производстве и их прочность ниже, чем прочность полуоткрытых колес.

В авиации применяются полузакрытые (полуоткрытые) рабочие колеса. Они достаточно прочны, технологичны и имеют высокий КПД. Для увеличения расхода воздуха или снижения диаметра , рабочее колесо может выть выполнено с двухсторонним входом (Рисунок 4, г). При одном и том же расходу воздуха наружный диаметр снижается в  раз по сравнению с ЦБК с односторонним входом [Error: Reference source not found] (стр. 153).

Далее рабочие колеса классифицируются по характерной величине выходного угла лопаток на:

1. рабочие колеса с радиальными лопатками (Рисунок 5, б);

2. рабочие колеса с лопатками загнутыми против вращения (Рисунок 5, а);

3. рабочие колеса с лопатками загнутыми по вращению (Рисунок 5, в).

5. – Классификация рабочих колес ЦБК по величине выходного угла :а – РК с лопатками загнутыми против вращения; б – РК с радиальными лопатками; в – РК с лопатками загнутыми по вращению;

При движении частиц воздуха по криволинейной поверхности лопатки на них будут действовать кроме кориолисовых тоже инерционные силы. При этом если лопатки рабочего колеса загнуты по направлению вращения ( ), то инерционные силы прижимают частицы воздуха к набегающей поверхности лопаток усиливая влияние сил Кориолиса. Если же лопатки компрессора загнуты против вращения ( ), то инерционные силы будут отжимать частицы воздуха от набегающей стороны лопатки. Во втором случае (Рисунок 5, в) напор компрессора по сравнению с напором компрессора, имеющего радиальные лопатки ( ) рабочего колеса (Рисунок 5, б), уменьшается, а в первом случае (Рисунок 5, а) увеличивается (см. также раздел ).

6. – Изменение проходного сечения и длины канала РК в зависимости от выходного угла

Также надо показать, как качественно изменяется проходное сечение и длина канала разных рабочих колес (Рисунок 6).

В авиации долгое время, в основном из-за технологических соображений, использовались радиальные лопатки. Но примерно от 70-х годов в новых разработках авиационных ГТД встречаются только рабочие колеса, имеющие лопатки загнутые против направления вращения ( ), так как они имеют самое высокое КПД.