Расчет осевого усилия КНД и вентилятора…..…243 5 страница

Округляем полученные значения ; ; .

Пересчитываем значения хорд по формулам

(2.49)

Отношение определяем по формуле

(2.50)

Радиальный зазор , мм, принимается равным

.

Найдем отношение

Для определения КПД ступеней компрессора используют алгоритм расчета, изложенный ниже, таблица 2.4. После уточнения рассчитывают КПД компрессора и повторяют расчет до совпадения величин КПД компрессора и проточной части. Из таблицы 2.4

Политропный напор найдем по формулам

(2.51)

Напор, подведенный ко всей проточной части

КПД проточной части найдем по формуле

(2.53)

Определим отношение полных давлений проточной части по следующей формуле

(2.54)

В таблице 2.4 приведены результаты расчета КПД первой, последней и средней ступеней. Определение политропного КПД ступени по полным параметрам ведется с использованием выражений для КПД диффузорной решетки и зависимостей, учитывающих влияние .

Таблица 2.4

Определение политропных КПД ступеней по полным параметрам

Величина	Ед. измерения	Итерации
	-	1,047	1,047
	-	0,987	0,987
	-	0,836	0,836
	-	0,044	0,044
	-	0,046	0,046
	-	0,036	0,036
	-	0,042	0,042
	-	0,047	0,047
	-	0,043	0,043
	-	0,915	0,915
	-	0,908	0,908
	-	0,914	0,914
	-
	-
	-
	-	0,852	0,852
	-	0,641	0,641
	-	0,753	0,753
	-	0,895	0,895
	-	0,880	0,880
	-	0,892	0,892

Рассмотрим подробно расчет КПД ступеней по полным параметрам.

Коэффициент подъемной силы найдем по формулам

(2.55)

где - поправочный коэффициент, учитывающий взаимное влияние ступеней, выбирается согласно рекомендациям [1, с.28]:

- для первой ступени;

- для последней ступени;

- для средней ступени;

Коэффициент силы сопротивления найдем по формулам

(2.56)

Коэффициент скольжения решетки найдем по формулам

(2.57)

КПД ступеней найдем по формулам

(2.58)

Число Рейнольдса найдем по формулам

(2.59)

Коэффициент относительной скорости на входе в решетку на среднем радиусе определим по формуле

(2.60)

КПД ступеней по полным параметрам найдем по формулам

2.4. Вариантные расчеты параметров КВД

2.4.1. Расчет параметров на входе в компрессор

При расчете параметров на входе в КВД, варьируются те же параметры, что и при расчете параметров входа в КНД, а именно: , , .

Параметры выхода из КНД, такие как , , становятся параметрами входа в КВД, тогда , , .

Расчет входа в КВД ведется так же как в п.2.3.1.

Результаты расчета четырех рассматриваемых вариантов входа в КВД представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Результаты вариантных расчетов входа КВД

Величины	Единица измерения	Варианты
	-	1,050	1,050	1,050	0,800
	-	0,870	0,870	0,700	0,870
	градусы	90,000	50,000	90,000	90,000
	рад	1,571	0,873	1,571	1,571
	м/с	446,912	446,912	446,912	340,504
	м/с	417,863	417,863	379,875	318,372
	м/с	183,605	183,605	183,605	183,605
	-	0,439	0,439	0,483	0,577
	м/с	183,605	239,680	183,605	183,605
	кг/м^3	3,925	3,649	3,925	3,925
	Па
	К	524,184	512,375	524,184	524,184
	Па
	м	0,268	0,278	0,185	0,268
	м	0,035	0,036	0,055	0,035
	об/мин
	м/с
	-	0,434	0,433	0,434	0,433
	м	0,233	0,241	0,129	0,233
	м	0,250	0,260	0,157	0,250

По результатам вариантного расчета входа в КВД для дальнейшего рассмотрения выбирается вариант № 1 как оптимальный с точки зрения обеспечения наилучшей компоновки компрессора; умеренной длины лопатки последней ступени . В дальнейших расчетах, выбранный вариант обеспечит оптимальное количество ступеней .

2.4.2. Расчет параметров на выходе компрессора

Расчет параметров на выходе из компрессора ведется для принятого типа проточной части КВД. Тип проточной части КНД принимается следующим: .

Политропный КПД компрессора по полным параметрам примем равным

Ввиду отсутствия за компрессором первого каскада выходного диффузора КПД диффузора принимаем равным

Расчет параметров выхода из КВД ведется так же как в п.2.3.2, кроме геометрических параметров, так как принят другой тип проточной части. Рассмотрим далее расчет этих параметров.

Наружный радиус

Радиус втулки последней ступени находим по формуле

Радиус втулки средней ступени находим по формуле

Окружная скорость последней ступени находится по формуле

(2.64)

Окружная скорость средней ступени находится по формуле

(2.65)

Остальные расчеты производятся как в п.2.3.2.

Результаты расчета выходных параметров КНД сведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Результаты расчетов выхода КНД

Величины	Единицы измерения	Величина
	Па
	К
	м/с
	м/с
	м/с
	К
	Па
	кг/м^3	11,699
	Па
	К
	кг/м^3	11,553
	К
	кг/м^3	5,776
	м	0,261
	м	0,256
	м	0,254
	м	0,268
	м	0,245
	м	0,268
	м	0,013
	м	0,023
	м/с
	м/с
	-	4,628
	Дж/кг

2.4.3. Определение параметров компрессора

В таблице 2.7 представлены результатыосновных геометрических и газодинамических расчета параметров КВД. В таблице 2.8 приведены результаты расчета КВД первой, последней и средней ступеней. Алгоритм расчета такой же, как и расчет параметров КНД, п.2.3.3.

Таблица 2.7

Определение основных геометрических и газодинамических параметров компрессора

Параметр	Ед. изм	Итерации
	-	0,850	0,850
	Дж/кг
	-	0,439	0,439
	-	0,358	0,358
	-	0,429	0,429
	-	1,138	1,138
	-	1,396	1,396
	-	1,165	1,165
	-	1,000	1,000
	-	0,950	0,950
	-	1,3	1,3
	-	0,610	0,610
	-	0,590	0,590
	-	0,690	0,690
	-	0,268	0,268
	-	0,211	0,211
	-	0,296	0,296
	Дж/кг	46800,303	46800,303
	Дж/кг	40125,547	40125,547
	Дж/кг	54174,478	54174,478
	-	7,157	7,157
	-
	-	3,500	3,500
	-	2,000	2,000
	-	3,000	3,000
		0,010	0,010
		0,007	0,007
		0,008	0,008
	-	158,087	158,087
	-	466,990	466,990
	-	542,952	542,952
	-	159,000	159,000
	-	467,000	467,000
	-	543,000	543,000
	м	0,010	0,010
	м	0,003	0,003
	м	0,004	0,004
	-	0,284	0,284
	-	0,263	0,263
	-	0,128	0,128
	-	0,014	0,014
	-	0,037	0,037
	-	0,022	0,022
	-	0,887	0,887
	-	0,833	0,833
	-	0,879	0,879
	Дж/кг	41501,912	41501,912
	Дж/кг	33413,471	33413,471
	Дж/кг	47615,513	47615,513
	Дж/кг	214570,5541	214570,5541
	-	0,850	0,850

Таблица 2.8

Дата добавления: 2015-10-24