Выбор некоторых параметров первой ступени компрессора на среднем диаметре

 

На этом этапе рассматриваются и выбираются следующие параметры первой ступени компрессора.

1. Окружная скорость на среднем диаметре

.

2. Коэффициент напора первой ступени на среднем диаметре

.

Обычно в первой ступени .

3. Степень реактивности первой ступени выбирается обычно близкой к оптимальной . Иногда для уменьшения величины предварительной закрутки на входе в колесо первой ступени степень реактивности доходит до , но это вызывает некоторое снижение КПД. В примере для первой ступени принимаем .

С увеличением номера ступени компрессора степень реактивности обычно увеличивается на 1%…3%. Это позволяет получить большие значения коэффициентов напора в ступенях при незначительном снижении КПД.

4. Коэффициент производительности компрессора газогенератора . В примере .

5. Приведенная осевая скорость на входе в компрессор выбирается в пределах .

При правильно выбранной величине осевая скорость на входе должна быть равной .

Выбираем .

Критическая скорость на входе в первую ступень равна

.

Осевая скорость на входе в колесо первой ступени компрессора

.

Необходимо, чтобы полученное значение соответствовало рекомендованным значениям.

6. Коэффициент расхода на среднем диаметре первой ступени

.

Обычно для таких ступеней .

7. Степень реактивности , коэффициент расхода , коэффициент напора и угол входа воздуха в колесо первой ступени на среднем радиусе связаны между собой выражением

.

Таким образом, угол на входе в рабочее колесо первой ступени .

8. Приведенная скорость на входе в первую ступень

.

9. Полученные значения угла , приведенной скорости , определяющие расход воздуха через первую ступень компрессора, найдены с учетом выбранных величин , , . Поэтому необходимо проверить, будут ли обеспечивать выбранные величины заданный расход воздуха через компрессор. Для этого определяем газодинамическую функцию расхода

.

По величине из таблиц газодинамических функций (ГДФ) находим (Несовпадение <1%).

В случае несовпадения значений , с полученной величиной в п.8 путем подбора соответствующего сочетания и добиваемся их совпадения.

В нашем случае получаем , .

10. Корректируем выбранные и рассчитанные величины, для чего повторяем расчеты с п.5 по п.9 с новыми значениями и (в случае если получается больше 1%).

.

.

Котангенс угла должен равняться ctg , подсчитанному по формуле

.

, по таблицам ГДФ определяем . Полученное должно равняться значению , подсчитанному по формуле

.

Итак, в расчете принимаем ; ; ; ; ; ; .

11. Число маха по относительной скорости на входе в рабочее колесо первой ступени на среднем диаметре

,

где .

.

– находим по величине из таблиц ГДФ.

На среднем диаметре первой дозвуковой ступени компрессора допустимые числа .