И параметры

Принцип действия центробежного компрессора. Основные понятия

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ КОМПРЕССОРЫ

В турбопоршневом двигателе компрессор должен подавать сжатый воздух в цилиндры в требуемом количестве и с нужными параметрами.

В турбокомпрессорах нашли преимущественное применение центробежные компрессоры (ЦК), отличающиеся меньшими размерами и высокой напорностью по сравнению с осевыми. Они позволяют в одной ступени с КПД порядка 0,70…0,75 обеспечить повышение давления в 4…4,5 раза. Известны экспериментальные образцы центробежных компрессоров, в которых при наружном диаметре рабочего колеса более 400 мм можно получить степень повышения давления до .

Схема центробежного компрессора приведена на рис. 6.1. Его основными элементами (по сечениям) являются: входной патрубок а -1, рабочее колесо 1-2; безлопаточный диффузор 2-3; лопаточный диффузор 3-4; улитка 4-5. Рабочее колесо (крыльчатка) может представлять собой диск, на котором расположены лопатки, образующие со стенкой неподвижного корпуса и диском каналы, по которым движется воздух.

6.1. Схема центробежного компрессора и планы скоростей.

Характерными размерами компрессора являются:

• - наружный диаметр на входе в рабочее колесо;

•- диаметр втулки;

• - средний диаметр на входе в рабочее колесо;

• - наружный диаметр рабочего колеса;

• - наружный диаметр безлопаточного диффузора (внутренний лопаточного);

• - наружный диаметр лопаточного диффузора.

В проточной части компрессора различают следующие скорости:

а) на входе в рабочее колесо на среднем диаметре:

- окружная скорость; - относительная; - абсолютная;

- проекция на ось колеса (осевая составляющая);

- меридиональная скорость; это проекция c_1а на касательную к средней линии сечения межлопаточного канала; при разработке конструкции компрессора предварительно принимают c_1m»c_1a»c₁.

б) cкорости на выходе из рабочего колеса:

- окружная; - относительная; - абсолютная.

Проекции абсолютной скорости:

- - на направление окружной скорости (окружная составляющая);

- - на радиус рабочего колеса (радиальная составляющая).

Скорости движения воздуха в диффузорах и улитке имеют индексы соответствующего сечения (см. рис. 6.1).

При вращении рабочего колеса воздух в каналах под действием центробежной силы перемещается по направлению к диффузору. При этом ему сообщается кинетическая энергия, которая затем постепенно преобразуется в потенциальную энергию давления. Окружная скорость на наружном диаметре колеса не должна превышать значения = 550 м/с (число , где - местная скорость звука). Дальнейшее увеличение ее приводит к скоростям близким к скорости звука, при которых к проточным частям компрессора предъявляются специфические требования. Кроме того, скорость ограничивается прочностью рабочего колеса, изготавливаемого из штампованного алюминиевого или магниевого сплава.

Диффузор – это кольцевая полость (с лопатками и без них) между стенками неподвижного корпуса. В диффузоре скорость воздуха уменьшается вследствие увеличения проходных сечений, в результате чего давление повышается. Дальнейшее повышение давления осуществляется в улитке, значение которого зависит от скорости на выходе из нее.

Дата добавления: 2014-10-17