Процессы в турбинных решетках: сверхзвуковое обтекание решеток.

При достижении потоком скорости, большей скорости звука, происходит изменение характера обтекания турбинной решетки. Это изменение определяется тем, сто при обтекании сверхзвуковым потоком выходной кроки профиля появляется волновой характер потока. При движении газа в область пониженного давления возникает волна разряжения, в которой происходит поворот потока. Давление и скорость уменьшаются. А скорость растет. При движении газа в область повышенного давления при возмущении сверхзвукового потока возникает скачек уплотнения. В этом случае скачком увеличивается давление и плотность, а скорость падает. Так же происходит поворот потока. Скачок уплотнения может быть прямым. Когда фронт скачка нормален основному потоку и косым. В скачке уплотнения происходит увеличение энтропии, те процесс сопровождается потерями энергии. Эти потери называемые волновыми, возрастают с увеличением числа  и с ростом угла , достигая максимального значения при прямом скачке ( _,=90*) после которого поток всегда дозвуковой. Для анализа сверхзвукового течения в турбинных решетках большое значение имеет характер отражения волн от твердой (поверхность профиля), и от свободной границы (границы кромочного следа), при взаимодействии с твердой границей, скачок уплотнения отражается так же скачком уплотнения, волна разряжения - волной разряжения. При отражении от свободной границы волна разряжения отражается волной сжатия, где происходит постепенное изменение параметров потока.

Решетки с суживающимися каналами. При сверхзвуковом потоке на выходе из решетки в ее минимальном сечении давление равно критическому. И к выходной кромке подходит сверхзвуковой поток. Область протекания пара через ссуживающуюся решетку при сверхзвуковых скоростях потка на выходе ( ) можно разделить на зоны.

1) от входа в решетку до минимального сечения  где давление падает до критического,

2) ограничена линией горла , участком спинки профиля  и скачком уплотнения , где давлени постепенно уменьшается.при пересечении линии скачка  давление скачком возрастает, а далее в зоне

3) в системе отраженной волны разряжения  постепенно понижается. При пересечении линии  и  давление возрастет. С увеличением скорости потока за решеткой  фронт скачка  поворачивается по потоку и точка падения скачка на спинку соседнего профиля смещается к выходной кромке.

Решетки с пасширяющимися каналами. При больших скоростяз потока в турбинах иногда применяются сопла Лаваля. В этом случае при расчетном режиме течения в минимальном сечении достигаются критическое давления и критическая скорость , а в выходном сечении расчетная скорость  и расчетное давление . Для уменьшения потерь при обтекании такой решетки она специально профилируется и спинка профиля в косом срезе выполняется прямой или вогнутой.

Все процессы аналогичные суживающимся решеткам вместо кромки происходят в узком сечении канала