Читайте также: |
|
В пределах каждой i -ой ступени компрессора предполагаются цилиндрические поверхности тока, т.е. ; . Поэтому средний диаметр в колесе i -ой ступени
.
Ниже приводится порядок детального расчета ступеней компрессора, позволяющий определить составляющие треугольников скоростей, густоты решеток, размеры хорды профилей лопаток на среднем диаметре, а также число лопаток.
Для примера цифры приводятся только для первой ступени компрессора.
В расчетах используются также данные табл. 2.4 и 2.2.
1. Угол потока воздуха на входе в рабочее колесо в относительном движении
,
где .
2. Относительная скорость воздуха на входе в колесо
.
3. Скорость звука на входе в ступень
.
4. Число Маха по относительной скорости на входе в рабочее колесо
.
5. Густота решетки рабочего колеса на среднем диаметре определяется на основе обобщенных опытных данных, полученных при продувке плоских решеток. Рассчитываются безразмерные величины
.
По формуле [6]
или по графику (рис. 2.2) определяется при густоте
,
и далее параметр
.
Затем по формуле [6]
Рис. 2.3. Экспериментальная зависимость от при
Густоты рабочих решеток первых (дозвуковых) ступеней обычно составляют 0,6…1,0. Густоты рабочих колес и спрямляющих аппаратов в наиболее нагруженных ступенях, т.е. там, где отношение максимально, и с учетом малых высот лопаток может достигать значений 1,5…1,7.
6. Число лопаток рабочих колес находится, исходя из принятого для каждой ступени удлинения лопаток (отношение высоты лопатки к хорде на среднем диаметре). Удлинение лопаток в первых ступенях , в последних 2…2,5. Принятые значения удлинений по ступеням приведены в табл. 2.4.
Тогда число лопаток рабочих колес определяется
.
Принимая (целое число) уточняем величину = 2,96.
7. Длина хорды рабочих лопаток
.
8. Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из рабочего колеса
.
9. Осевая скорость на выходе из колеса
,
где и берется из табл. 2.3.
10. Абсолютная и приведенная скорость на выходе из колеса
,
,
где (берется из табл.2.3).
11. Местная скорость звука на выходе из рабочего колеса
,
где определяется из таблиц ГДФ по значению
12. Число Маха по абсолютной скорости на входе в спрямляющий аппарат
.
13. Угол выхода из рабочего колеса в абсолютном движении
.
14. Полное давление потока воздуха на выходе из колеса
.
КПД рабочего колеса на среднем диаметре находится в пределах 0,92…0,94 (принимаем = 0,93 для всех ступеней). Величина коэффициента восстановления полного давления в спрямляющем аппарате .
В нашем случае (проверяем)
,
где - берется из табл. 2.2.
15. Площадь кольцевого сечения на выходе из рабочего колеса
,где находится из таблиц ГДФ по значению .
16. Относительный диаметр втулки за рабочим колесом
при - ,
при - .
17. Диаметр втулки за рабочим колесом
при - .
Для формы с в этом пункте определяется наружный диаметр за рабочим колесом
.
18. Высота лопатки на выходе из рабочего колеса
при ,
при .
19. Относительная скорость воздуха на выходе из колеса
.
20. Угол выхода потока из рабочего колеса
.
21. Угол поворота потока в рабочем колесе
.
22. Угол выхода потока из спрямляющего аппарата равен углу входа в следующую ступень, т.е. (берется из табл. 2.4)
.
23. Угол поворота потока в спрямляющем аппарате
.
24.
Рис. 2.4. Экспериментальная зависимость густоты решетки от параметра J
В примере для первой ступени , где и ( и берутся в градусах угловых). Затем определяем параметр .
25.
Рис. 2.5. Экспериментальная зависимость относительного номинального угла отклонения потока в решетках от относительного угла выхода потока при
или по формуле
(при Е =0,6…1,0),
(при Е =1,0…1,4).
Густота решетки может иметь такие же значения, как и для рабочих колес (см. п.5).
26. Число лопаток спрямляющих аппаратов находится так же, как и число рабочих лопаток. Удлинение лопаток для спрямляющих аппаратов могут иметь такие же значения, как и для рабочих колес.
.
Уточняем , тогда .
27. Длина хорды лопаток спрямляющего аппарата
.
Результаты детального расчета ступеней компрессора приведены в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Параметры | Ступени | |||||
I | II | III | IV | V | z | |
0,3074 | 0,2961 | 0,2884 | 0,2831 | 0,2803 | ||
, град | 36,42 | 36,41 | 36,24 | 35,96 | 34,23 | |
м/с | 345,05 | 343,7 | 334,95 | 326,93 | 316.42 | |
, | 412,9 | 442,8 | 469,8 | |||
, | 0,9032 | 0,8324 | 0,7564 | 0,6959 | 0.6392 | |
0.7163 | 0,7827 | 0,7926 | 0,7963 | 0,8464 | ||
0,9971 | 0,9646 | 0,9681 | 0,9800 | 1,0465 | ||
0,5899 | 0,5884 | 0,5886 | 0,5891 | 0,5927 | ||
1,214 | 1,330 | 1,347 | 1,352 | 1,428 | ||
1,2962 | 1,4753 | 1.5021 | 1,5105 | 1,6374 | ||
2.96 | 2,77 | 2,49 | 2,12 | 2,10 | ||
, м | 0.0160 | 0,0131 | 0,0114 | 0,0109 | 0,0097 | |
, | 277,65 | 276,61 | 270,16 | 264,62 | 261,61 | |
, | 204,4 | 173,05 | ||||
, | 344,79 | 341,92 | 333,18 | 332,2 | 313,66 | |
0,8864 | 0,8243 | 0,7601 | 0,7007 | 0,6533 | ||
, | 397,2 | 427,9 | 456,5 | 482,8 | 506,9 | |
0,8680 | 0,7991 | 0,7299 | 0,6676 | 0,6188 | ||
, | 36,36 | 35,82 | 34,81 | 33,48 | ||
, Па | ||||||
0,959 | 0,975 | 0,985 | 0,978 | 0,977 | ||
, | 0,0391 | 0,0294 | 0,0231 | 0,0192 | 0,0167 | |
0,7588 | 0,8020 | 0,8346 | 0,8568 | 0,8720 | ||
, м | 0,2599 | 0,2599 | 0,2599 | 0,2599 | 0,2599 | |
для , м | 0,3425 | 0,3241 | 0,3114 | 0,3034 | 0,2981 | |
, м | 0,0413 | 0,0321 | 0,0258 | 0,0217 | 0,0191 | |
, | 242,75 | 232,54 | 225.49 | 215.26 | 205,56 | |
, | 57,37 | 59,81 | 59,86 | 58,74 | 57,33 | |
, | 20,94 | 23,4 | 23,62 | 22,77 | 23,1 | |
408,55 | 393.55 | 383,39 | 376,33 | 372,56 | ||
60,18 | 60,24 | 59,81 | 58,06 | 90,00 | ||
, | 23,81 | 24,23 | 23,98 | 23,25 | 56,52 | |
, | 0,1921 | 0.1923 | 0.1905 | 0.1834 | 0,3392 | |
1,24 | 1,26 | 1,259 | 1,268 | 1,666 | ||
1,661 | 1,761 | 1,755 | 1,800 | 5,336 | ||
3,00 | 2,6 | 2.4 | 2.2 | 2.00 | ||
0,0138 | 0,0123 | 0,0107 | 0,0099 | 0,0095 |
Анализ полученных результатов детального расчета компрессора газогенератора по среднему диаметру ступени показывает, что распределение основных параметров по ступеням выполнено достаточно удачно. Следует отметить, что получившийся большой поворот потока в спрямляющем аппарате последней ступени () и большая потребная густота требуют постановки двух последовательно расположенных спрямляющих решёток.
Дата добавления: 2015-10-29; просмотров: 231 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Расчет проходных сечений компрессора | | | Оценка суммарного расхода охлаждающего и потребной глубины охлаждения рабочих и сопловых лопаток |