- •КПД элементарной ступени осевого компрессора
- •КПД элементарной ступени осевого компрессора определяется из уравнений энергий потока с учетом энергии
- •Преобразуя, получим:
- •Действительная энергия будет меньше теоретической на величину потерь:
- •В этом случае внутренний КПД ступени i . называют внутренним политропным КПД ступени.
- •Внутренний изоэнтропный (адиабатный) КПД может быть вычислен используя параметры торможения:
- •КПД изоэнтропный (адиабатный) и КПД внутренний (политропный) ia и iп практически одинаковы и
- •Степень реактивности ступеней осевых компрессоров.
- •Ступени осевых компрессоров характеризуются различной степенью реактивности ρ.
- •Преобразуя
- •Степень реактивности ступени лежащая в
- •Рассмотрим ступень компрессора с 0,5.
- •Решетка рабочих лопастей увеличивает закрутку потока, т.е.:
- •Рассмотрим ступень компрессора с 1 .
- •Рассмотрим ступень компрессора с 0,75 .
- •Т.е. газ подводиться в ступень и отводиться от нее в следующую ступень в
- •С2 – абсолютная скорость на входе в направляющий аппарат;
- •Направляющий аппарат обладает свойством диффузора, т.к. в нем происходит уменьшение кинетической энергии абсолютного
- •Конструктивные формы осевых компрессоров
- •Осевые компрессоры конструируются в основном многоступенчатыми.
- •Для первого типа компрессоров:
- •Метод расчета основных размеров
- •Для расчета должны быть заданы:
- •1. Среднее значение осевой скорости рассчитываем по коэффициенту расхода:
- •2. Определяем диаметр окружности концов рабочих лопастей первой ступени:
- •v – втулочное отношение,
- •3. По полученному значению dk и принятому ранее значению Uk, определяем необходимую частоту
- •5. Средний диаметр ступени:
- •7. Уточняем среднюю окружную скорость лопатки:
- •9. Определяем коэффициент напора:
- •10. Определяем изоэнтропную работу ступени:
- •12. Рассчитываем количество ступеней компрессора:
Направляющий аппарат обладает свойством диффузора, т.к. в нем происходит уменьшение кинетической энергии абсолютного движения от скорости С1 до С3, что влечет за собой повышение
давления.
Ступени такого типа применяют в основном в стационарных компрессорах.
Конструктивные формы осевых компрессоров
Осевые компрессоры конструируются в основном многоступенчатыми.
В зависимости от формы внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности втулки рабочего колеса осевые компрессоры подразделяются на два вида:
1 вый : |
dвт const, |
dk const |
|
2 ой : |
dвт const, |
dk const |
|
|
где dвт - диаметр втулки рабочего колеса;
dk - диаметр направляющих лопастей рабочего колеса.
Для первого типа компрессоров:
Втулка изготовляется цилиндрическая (изготовление простое). Уменьшается длина лопастей в последних ступенях и следовательно уменьшается потеря энергии в них.
Для второго типа компрессоров:
Проще происходит крепление направляющих лопастей к корпусу. Повышается качество пригонки внешних концов рабочих лопастей и следовательно
уменьшаются зазоры между концами рабочих лопастей и внутренней поверхностью корпуса. Увеличиваются окружные скорости лопаток (по сравнению с первым типом), следовательно, увеличивается работа ступени, и соответственно уменьшается количество ступеней компрессора при прочих равных условиях.
Метод расчета основных размеров
ступени осевого компрессора
Для расчета должны быть заданы:
М – массовая подача компрессора; R – газовая постоянная;
P1 и P2 – начальное и конечное давления; T1 – начальная температура газа;
Окружную скорость Uк концов рабочих лопастей
дозвуковых осевых компрессоров принимают не более 250 м/с.
1. Среднее значение осевой скорости рассчитываем по коэффициенту расхода:
Ca Uср |
, [м/с] |
где – коэффициент расхода 0,45 0,7 ;
Uср – скорость которую предварительно принимаем Uср= Uк = 250 м/с (см. условие).
2. Определяем диаметр окружности концов рабочих лопастей первой ступени:
dk |
|
|
Q1 |
|
|
|
1 2 Ca |
|
, [м] |
||
|
|
|
|||
|
|
4 |
|
|
|
где Q1 – объемный расход газа в первой ступени т.е. объемный расход при начальных параметрах;
Q M |
|
1 |
|
P1 |
|
|
|||||
1 |
1 |
|
|
RT |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
1 |