Показатели состояния воздуха на выходе из диффузора

Температура воздуха на выходе из безлопаточного диффузора , а при наличии лопаточного диффузора , где - изобарная теплоёмкость.

Для расчета давления воздуха на выходе из диффузоров необходимо иметь значение показателя политропы сжатия (изменения состояния) в диффузорах . Его определяют используя основное уравнение движения воздуха, устанавливающее равенство между кинетической энергией и суммой работ всех внешних и внутренних сил. В диффузорах энергия воздуху не сообщается. Считая, что теплообмен между воздухом в компрессоре и окружающей средой отсутствует, получим, что вся работа трения воздуха о стенки, превращается в теплоту, идущую на подогрев воздуха. Тогда для выхода из лопаточного диффузора можно записать равенство

.

(6.28)

Для учета трения Б. С. Стечкиным предложена зависимость , где - коэффициент сопротивления диффузоров. С учетом этого уравнение движения воздуха применительно к диффузорам можно записать в виде

, (6.29)

а значение показателя политропы в диффузорах вычислять по уравнению

. (6.30)

Коэффициент потерь в диффузоре принимается: =0,33..0,45 – для коротких безлопаточных диффузоров, =0,22..0,35 – для длинных и лопаточных диффузоров. При указанных значениях коэффициента показатель политропы находится в пределах 1,8...2,1.

Показатель процесса повышения давления воздуха в диффузорах можно определить также по зависимости,

где – политропный КПД диффузора.

Для коротких безлопатоных диффузоров, предшествующих лопаточному, принимают = 0,55...0,67, а для длинных безлопаточных диффузоров = 0,65…0,78. Повышенные значения КПД соответствуют меньшим числам M₂, большим относительным и значениям угла до 35°, а также диффузорам, суженным до .

При наличии только безлопаточного диффузора давление на выходе из него вычисляют по уравнению .

Для контроля за режимом течения воздуха (величиной абсолютной скорости) на каждом участке компрессора используется число . Должно быть .

За лопаточным диффузором температура и давление воздуха вычисляются по уравнениям:

и .

Лопаточный диффузор выполняют шириной или со стенками, расходящимися под углом . Расширение диффузора в меридиональной плоскости особенно желательно, когда велика доля потерь трения (малые , малые абсолютные размеры колеса). Для определения числа лопаток диффузора из условия оптимального относительного шага используют зависимость (см. рис. 6.11) , где - углы наклона лопаток на входе и выходе.

Дата добавления: 2014-10-17