Расчет осевого усилия КНД и вентилятора…..…243 9 страница

Таблица 3.8

Расчет геометрических параметров направляющих аппаратов КНД

Вели чина	Ед. измерения	Ступени
ВНА							СА
B	м	0,028	0,028	0,025	0,020	0,014	0,014	0,014	0,016
l	м	0,115	0,089	0,072	0,058	0,048	0,040	0,036	0,036
	град.	60,357	43,651	42,910	42,266	42,174	43,087	42,566	55,378
	град.	65,414	66,730	67,926	68,101	66,409	63,609	55,378	90,000
	град.	62,783	53,485	53,429	53,042	52,348	51,906	52,573	77,565
	-	5,057	23,080	25,017	25,835	24,235	20,522	23,717	23,717
	-	1,000	1,090	1,140	1,180	1,050	1,050	0,880
	-	0,400	1,000	1,200	1,200	1,200	1,100	1,100	0,800
	м	0,071	0,028	0,021	0,017	0,012	0,013	0,013	0,020
	-	26,7	66,8	91,3	114,2	163,1	149,5	150,0	95,1
	м	0,025	0,023	0,020	0,016	0,011	0,011	0,011	0,016

Таблица 3.9

Основные газодинамические и конструктивные параметры КНД

Вели чина	Ед. измерения	Ступени
ВНА							СА
BРК	м		0,028	0,025	0,020	0,014	0,014	0,014
ВНА	м	0,028	0,028	0,025	0,020	0,014	0,014	0,014	0,016
D	м	0,693	0,693	0,676	0,663	0,652	0,644	0,640	0,640
Dн	м	0,606	0,606	0,606	0,606	0,606	0,606	0,606	0,606
Dвт	м	0,519	0,519	0,536	0,549	0,560	0,568	0,572	0,572
1	град.		43,651	42,910	42,266	42,174	43,087	42,566
2	град.		65,414	66,730	67,926	68,101	66,409	63,609
1	град.	60,357							55,378
2	град.	65,414							90,000
3	град.		43,651	42,910	42,266	42,174	43,087	42,566
4	град.		66,730	67,926	68,101	66,409	63,609	55,378
m	град.		53,027	52,976	52,952	52,953	52,980	51,612
m	град.	62,783	53,485	53,429	53,042	52,348	51,906	52,573	77,565
zРК	-
zНА	-	26,7	66,8	91,3	114,2	163,1	149,5	150,0	95,1
w1	-		0,852	0,822	0,794	0,759	0,714	0,661
T	-		0,393	0,423	0,455	0,455	0,410	0,367
	-		0,665	0,664	0,663	0,663	0,664	0,632
	м	0,025	0,023	0,020	0,016	0,011	0,011	0,011	0,016
	м		0,023	0,020	0,016	0,011	0,011	0,011
lНА	м	0,115	0,089	0,072	0,058	0,048	0,040	0,036	0,036
lРК	м		0,089	0,072	0,058	0,048	0,040	0,036

4. Расчет компрессора высокого давления

4.1. Предварительный поступенчатый расчет

компрессора на среднем радиусе

В таблице 4.1 приведены результаты расчета проточной части на среднем радиусе для компрессора высокого давления с массовым расходом 39,4 кг/с и отношением давлений . Рассматривается вариант с .

Расчет производится по такому же алгоритму, как и предварительный расчет КНД, п.3.1.

Так как принят другой тип проточной части , то и расчет требует небольших изменений.

Приведем пример дополнений и изменений в расчете для первой ступени.

Площадь , найдем по формуле

(4.1)

Втулочное отношение ,определим по формуле

(4.2)

Относительный средний диаметр , найдем по формуле

(4.3)

Остальные формулы, приведенные в п.3.1. изменений не требуют.

4.2. Расчет кинематики потока на среднем радиусе

Расчет проводят на основе выбранных в предыдущем разделе геометрических соотношений решеток.

Результаты расчета кинематики потока КНД на среднем радиусе приведены в таблице 4.2. Расчет производится по такому же алгоритму, как и расчет кинематики КНД, п.3.2. Для расчета используются п.4.1. и 2.4.

4.3. Уточненный поступенчатый расчет КВД на среднем радиусе

Целью расчета является определение окончательных расчетных значений газодинамических, термодинамических и конструктивных параметров КВД на среднем радиусе. Алгоритм расчета такой же, как алгоритм уточненного расчета КНД, п.3.3. Для расчета используются п.2.4.3. и п. 4.1.

Результаты расчета представлены в таблице 4.3.

Так как принят другой, по сравнению с КНД, тип проточной части , то втулочный и средний диаметры определяем по другим формулам.

Приведем пример расчета диаметров для первой ступени КВД.

Втулочный диаметр , определим по формуле

(4.4)

Средний диаметр , определим по формуле

(4.5)

4.4. Расчет ступеней КВД по сечениям

Целью расчета является определение кинематических параметров ступеней КВД в 11 сечениях по высоте лопатки для построения профиля лопатки в меридиональной плоскости.

Для первой ступени КВД принимается следующий закон изменения закрутки потока по высоте:

.

где .

Для последней ступени и промежуточных ступеней КВД принимается следующий закон изменения закрутки потока по высоте:

.

Результаты расчета первой, второй, третьей, четвертой и последней ступеней КВД представлены в таблицах 4.4 - 4.8.

Алгоритм расчета ступеней по сечениям такой же, как и расчет ступеней КНД, п.3.4.

Чтобы оценить результаты расчета необходимо обратить внимание на величины , на различных радиусах. Критические значения величин . Угол поворота потока должен быть ниже условно предельного значения . Все величины на всех ступенях КВД ниже критических значений.

При расчетах второй, третьей, четвертой и последней ступеней, в связи с принятым законом изменения закрутки потока, используя формулы 3.60 и 3.61, считаем: и . Отсюда .

4.5. Расчет геометрических параметров направляющих аппаратов КНД

Целью расчета является определение основных геометрических параметров НА КВД на среднем радиусе по ступеням. Также результаты расчета используются при построении профилей лопаток НА в меридиональной плоскости.

Результаты расчета геометрических параметров направляющих аппаратов КВД представлены в таблице 3.9.

Алгоритм расчета такой же, как и расчет параметров НА КНД, п.3.5.

4.6. Основные газодинамические и конструктивные параметры КНД

Основные конструктивные и газодинамические параметры проектируемого КНД сведены в таблице 4.10.

4.7. Расчет спрямляющего аппарата и определение параметров за компрессором.

Параметры газа на входе и выходе из спрямляющего аппарата:

;

;

;

;

;

Принимаем КПД СА равным:

.

Определим термодинамические параметры потока газа на выходе из спрямляющего аппарата, используя формулы 3.95 – 3.97:

;

.

Определим параметры потока на выходе из диффузора:

;

Принимаем КПД диффузора равным:

.

Статическое давление на выходе из диффузора , определим по формуле

(4.6)

Статическую температуру на выходе из диффузора , определим по формуле

(4.7)

Температуру торможения на выходе из диффузора , найдем по формуле

(4.8)

(4.9)

Определим отношение давлений КНД по параметрам торможения:

(4.10)

Отношение давлений КВД отличается от определенного в разделе 2.1. на 1%. Пересчет проточной части не производим.

Определим общее отношение давлений компрессора:

(4.11)

Заданное согласно техническому заданию отношение давлений :

.

Так как общее отношение давление превышает заданное на 1,0%, то пересчет проточной части не производим.

4.8. Расчет КПД и мощности потребляемой компрессором

Политропный напор проточной части КНД , определим по формуле

(4.12)

Политропный напор КНД , определим по формуле

Политропный КПД КНД , определим по формуле

(4.14)

Внутреннюю мощность КНД , определим по формуле

(4.15)

Суммарную мощность, потребляемую КНД и КВД, , Вт определим по формуле:

(4.16)

Таблица 4.1

Предварительный поступенчатый расчет КВД на среднем радиусе

Величина	Ед. измерения	Ступени
							Выход
	м/с	183,605	183,605	183,605	183,605	183,605	183,605	156,064	104,043
	-	0,887	0,887	0,879	0,879	0,870	0,855	0,833
	Дж/кг	46800,303	51800,16503	56800,027	56800,027	48462,78669	40125,547	40125,547
	м/с	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	4677,387	6765,590
	К	46,572	51,548	56,523	56,523	48,226	39,930	39,930
	К	46,572	51,548	56,523	56,523	48,226	44,584	46,662
	К	508,289	554,861	606,409	662,932	719,455	767,681	812,266	858,928
	К	540,958	587,530	639,077	695,600	752,124	800,350	840,280	880,210
	Дж/кг	41501,912	45935,725	49923,183	49923,183	42162,624	34307,342	33413,471
	-	1,292	1,298	1,298	1,272	1,208	1,157	1,145
	Па	662050,617	855422,030	1110473,338	1441124,405	1832510,989	2214163,684	2561325,503	2932317,901
	Па	532361,737	700197,418	924165,549	1217818,698	1568724,355	1913652,523	2274700,568	2691586,526
		3,647	4,394	5,306	6,396	7,592	8,680	9,751	10,911
		0,059	0,049	0,040	0,034	0,028	0,025	0,026	0,035
	-	0,859	0,885	0,906	0,922	0,935	0,943	0,941	0,920
	-	0,930	0,942	0,953	0,961	0,968	0,972	0,970	0,960
	м/с	0,038	0,031	0,025	0,021	0,017	0,015	0,016	0,022
	-	0,442	0,436	0,431	0,427	0,425	0,423	0,360
	-	0,271	0,292	0,313	0,308	0,259	0,213	0,213
	-	0,614	0,670	0,726	0,720	0,610	0,503	0,593
	-	0,900	1,100	1,300	1,300	1,150	1,000	0,900

Таблица 4.2

Расчет кинематики потока на среднем радиусе

Величина	Ед. измерения	Ступени
	м	0,930	0,942	0,953	0,961	0,968	0,972	0,970
	м/с	415,464	421,165	425,826	429,571	432,398	434,271	433,656
	м/с	183,605	183,605	183,605	183,605	183,605	183,605	156,064
	Дж/кг	46800,303	51800,165	56800,027	56800,027	48462,787	40125,547	40125,547
	-	1,000	0,980	0,980	0,970	0,970	0,970	0,97
	м/с	112,646	125,503	136,110	136,314	115,546	95,255	95,390
	м/с	151,409	147,831	144,858	146,628	158,426	169,508	169,133
	м/с	264,055	273,334	280,968	282,943	273,972	264,763	264,523
	м/с	-264,055	-273,334	-280,968	-282,943	-273,972	-264,763	-264,523
	м/с	-151,409	-147,831	-144,858	-146,628	-158,426	-169,508	-169,133
	м/с	237,983	235,722	233,869	234,970	242,507	249,888	230,135
	м/с	321,615	329,275	335,639	337,294	329,805	322,196	307,129
	град.	50,444	51,115	51,682	51,343	49,165	47,241	42,653
	град.	34,766	33,845	33,118	32,934	33,783	34,695	30,494
	град.	34,766	33,845	33,118	32,934	33,783	34,695	30,494
	град.	50,444	51,115	51,682	51,343	49,165	47,241	42,653
	град.	15,677	17,270	18,564	18,409	15,382	12,546	12,159
	м/с	321,615	329,275	335,639	337,294	329,805	322,196	307,129
	-	0,755	0,742	0,725	0,699	0,657	0,622	0,579

Дата добавления: 2015-10-24