II. Форма проточной части осевого компрессора

Конструктивная схема компрессора определяется также формой проточной части.

1. У проточной части с постоянным наружным диаметром D
(рис. а) к последним ступеням компрессора средний диаметр увеличивается. Достоинства схемы.

  Формы проточная часть осевого компрессора

– Увеличивается средняя окружная скорость, возрастает напорность ступеней и уменьшается их число, необходимое для получения требуемой степени повышения давленая π _к *.

– Упрощается изготовления корпуса, который имеет цилиндрическую форму.

– Радиальные зазоры между лопатками и корпусом компрессора не зависят от расположения РУП а.

Величина радиального зазора в этом случае определяется деформациями ротора и статора, из-за действия силы веса, инерционных сил, тепловых нагрузок и точностью изготовления.

Недостатком схемы проточной части с постоянным наружным диаметром:

– возможно сильное уменьшение длины лопаток последних ступеней, что приводит к увеличению концевых потерь и уменьшению коэффициента полезного действия ступени.

В этом случае целесообразно использовать иную форму проточной части, а именно – с постоянным внутренним диаметром d.

2. Форму проточной части с постоянным внутренним диаметром d_в (см. рис. в ).

Достоинства схемы.

– Позволяет получить более длинные лопатки последних ступеней, чем в схеме, имеющей проточную часть с постоянным наружным диаметром, что уменьшает потери и повышает к п д.

– Позволяет удобно разместить агрегаты, не увеличивая практически мидель двигателя.

При постоянном внутреннем диаметре проточной части упрощается технология изготовления элементов ротора, к которым крепятся рабочие лопатки.

Недостатки схемы.

– Средний диаметр уменьшается от ступени к ступени, что приводит к уменьшению средней окружной скорости и напорность ступеней. Это может привести к увеличению числа ступеней для получения требуемого π _к *.

– Величина радиального зазора между ротором и корпусом при этом зависит от места расположенияРУП а, что необходимо учитывать при определении минимально возможной величины зазора. Из-за температурных деформаций и «набегания» допусков происходит взаимное смещение ротора и статора. Поэтому радиальный зазор в данной схеме должен быть больше, чем в конструктивной схеме компрессора с проточной частью, имеющей постоянный наружный диаметр.

3. Форму проточной части с постоянным средним диаметром D_ср

Конструктивная схема компрессора с постоянным средним диаметром проточной части (см. рис. б) занимает промежуточное положение между двумя рассмотренными выше и часто обусловливается удобством конструктивной компоновки компрессора, особенно в ТРДД.

Достоинства и недостатки являются промежуточными между двумя первыми схемами.

4. При использовании комбинированных проточных частей (например, D = const и d = const) компрессор обладает достоинствами и недостатками, свойственными компрессорам с проточными частями его составляющих (см. рис. г).

III. По скорости потока воздуха в проточной части компрессора

В зависимости от отношения скорости потока к скорости звука в проточной части различают дозвуковые и сверхзвуковые компрессоры.

Достоинства сверхзвукового осевого компрессора: меньшее число ступеней, чем дозвуковой, для создания одного и того же значения π_к, следовательно, меньшиеразмер и массу.

Недостатки

1. Обладает меньшим запасом газодинамической устойчивости. Поэтому требуется более трудоемкая его отработка для обеспечения необходимой газодинамической устойчивости.

2. Лопатки, имеющие сверхзвуковые профили, очень чувствительны к повреждениям посторонними предметами. Повреждения лопаток, чаще в виде забоин, являются концентраторами напряжений и приводят к усталостному разрушению лопаток.

Для уменьшения массы компрессора целесообразно сверхзвуковыми выполнять лишь несколько ступеней

Дата добавления: 2014-01-05