Уравнение энергии рабочего колеса центробежной машины

Вработающих нагнетателях плотность среды не постоянна ( = var).

Вэтом случае передача энергии, лопастями рабочего колеса машины, газу сопровождается:

теплообменом с окружающей средой;

изменением термодинамических параметров газа.

Уравнение энергии рабочего колеса, на

основании закона сохранения энергии потока, можно записать:

C		T	C2	L	q C		T	C2
	p		1			P		2 ;
		1	2	T			2	2

где T1 и T2 – абсолютные температуры газа на входе и выходе рабочего колеса;

C1 и C2 – абсолютные скорости газа на входе и выходе рабочего колеса;

Ср – теплоемкость газа при постоянном давлении; q – удельное количество теплоты переходящее в или приходящее из окружающей среды;

LТ – удельная энергия сообщаемая газу рабочим колесом центробежной машины;

“-“ – отвод теплоты сжатия в окружающую среду; “+” – теплота от внутренних необратимых потерь.

LT U2 C2U U1 C1U ;

		Подставим значения LТ и преобразуем формулу :
U		C		U	C	C		(T	T )	C2	C2
	2		2U				p			2	1 q;
				1	1U			2	1		2

Это уравнение связывает термодинамические и гидромеханические процессы. Оно показывает, что максимальная энергия, передаваемая потоку газа рабочими лопастями расходуется на:

изменение состояния газа (жидкости) - Cp (T2 T1 ) ;

приращение кинетической энергии потока -	C2	C2	;
	2	1
		2

и отчасти переходит в окружающую среду в виде теплоты q.

Если нагнетатель служит для подачи несжимаемой или малосжимаемой жидкости (насос) или подает газ при незначительном повышении давления (вентилятор), то в этом случае температуру подаваемой среды можно считать постоянной и энергетический баланс запишется:

P		C 2			P		C 2
1		1 L			2		2 gh;
		2	T				2

где P1 , P2 – давление на входе и выходе центробежной машины;

h – гидравлические потери в межлопастных каналах.

Следовательно, на основании сказанного выше, можно записать:

P

P

C2

C2

L U

2

C

2U

U

1

C

2

1

2

1 gh;

T

1U

2

где P2 P1

– изменение давления потока;

C2

C2

2

1

– изменение кинетической энергии потока;

2

gh – гидравлические потери потока.

Энергия, сообщенная потоку несжимаемой жидкости в межлопастных каналах рабочего колеса, повышает давление потока, его кинетическую энергию и расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений в межлопастных каналах рабочего колеса нагнетателя.

Типы рабочих лопаток центробежных нагнетателей

Существует три типа рабочих лопаток центробежных машин:

1.Лопасти отогнутые назад 2л < 90

2.Лопасти оканчивающиеся радиально 2л = 90

3.Лопасти отогнутые вперед 2л > 90

где 2л – лопастной угол на выходе из рабочего колеса.

Для всех трех типов лопастей 1л < 90

Лопасти отогнутые назад 2л < 90