Тема 10 Основные параметры ступени осевого компрессора (Кн 1стр38)

Ступень компр-ра характ-ется размерами: нар-ным диам-ром D_к и диам-ром втулки D_вт (р 2.16). Можно опред-ть среднеарифметический D_ср

D_ср = D_к + D_вт / 2,

либо среднегеом-кий диаметр получается (рис2.17)

π/4( D ²_к + D ²ср ) = π/4( D ²_ср + D ²вт ).

Откуда D_ср = √ D ²_к + D ²_вт / 2,

Для оценки лобовых габаритов имеет относ-ный диаметр втулки d, это

d = D_вт/D_к

Для того, чтобы при заданном наружном диам-ре колеса макс-но увел-ть полезную площадь для прох-ния в-ха, необх-мо умен-ть относ-ный диаметр втулки. Это видно из следующей зав-сти:

F₁ = π/4(D ²_к + D ²_вт) = πD ²_к/4(1- d²)

Но уменьшить d ниже 0,3... 0,35 нет смысла, т.к. при этих значениях d окло 90% общей площади компрессора F_к использ-ся полезно.

При дальнейшем уменьшении D_вт невозм-нобудет помещать лопатки на диске,не говоря уж о том, что это приведет к увел-нию напряжения колеса.

Относ-ный D_вт первых ступеней выбирают в пределах d = 0,35....0,6, а последних ступе-ней (где плотность в-ха достаточно большая и нет «дефицита» в площадях) d = 0,8....0,9.

Другим важным параметром ступени явл-ся осевая составляющая абсол-ной ск-сти с_1а.

Выбор осевой ск-сти существенно влияет на сек-ный расх воз-ха ч-з выбранную полезную площадь F₁.

Действительно, из уравн-ия секундного расхода G= с_1а F₁ ρ₁ видно, что при заданном F₁ чем больше плотность тока с_1а ρ₁ тем больше расход в-ха.

Следующим параметром ступени осевого компр-ра явл-ся окружная ск-сть рабочих лопаток u. Очевидно, что чем больше u тем больше работа, передаваемая в-ху, прошедшему ч-з ступень, и тем больше напорностьступени (см рис2.3). На практике ее величина огранич-тся прочн-ью лопаток и диска РК компр-ра (или турбины).

В соврем-ных компр-рах окружная ск-сть на наружном диаметре меняется в пределах

u_к = 300...500м/с.

Большое значение в теории компр-ров играют безразмерные параметры.

1. Степень повышения давления π _к^*= p₃^*/ p₁^*. В первых ступенях π _к^*= 1,3...1,4, а в последних 1,15...1,2. Это объясняется тем, что даже при одной и той же передаваемой в-ху работе темп-ра от ступени к ступени растет и тем самым сте-пень повыш-ия давл-я умен-ся(гор-й в-х сжим-ся труднее хол-го).

2. КПД ступени η^*_ст. В совр-ных компр-рах КПД ступени мен-ся в пред-х 0,86-0,9.

3. Коэф-нт расхода ступени ¯c_а¯ Коэф-том расхода наз-ся отнош-е осевой ск-сти к окр-ной ск-сти колеса.

¯c_а¯= c_а/ u_к

Для первых ступеней ¯c_а¯= 0,5..0,7, а для последних ¯c_а¯=0,25...0,4.

Для увел-ия загруженности НА необх-о ступень вып-ть с предварительной закруткой, направленной в сторону вращения колеса (с_1u > 0). Такую схему ступени компр-ра на практике АД применяют очень часто (см рис 2,8в).

Дата добавления: 2014-11-18