Расчет проходных сечений компрессора

 

Целью расчета является определение высот лопаток, наружного и внутреннего диаметров ротора во всех ступенях компрессора. Последовательность проводимых расчетов следующая:

1. Величины скорости потока на входе в первую ступень и на выходе из компрессора выбраны и соответственно равны: ; .

В нескольких ступенях, следующих за первой, желательно сохранить неизменной, что позволяет получить в этих ступенях повышенные напоры при соответствующей густоте решеток b/t.

В последующих ступенях осевую скорость уменьшают, но так, чтобы градиент уменьшения от ступени к ступени не превышал 10 …15 .

Численные значения распределенных осевых скоростей по ступеням компрессора приведены в таблице 2.3.

2. Распределение степени реактивности по ступеням компрессора проводится в соответствии с рекомендациями п.3 в разделе 2.2. Результаты распределения по ступеням приведены в таблице 2.3. (В примере выбран вариант с )

3. При схеме проточной части с и величина среднего диаметра по ступеням заранее неизвестна, поэтому расчет проводится методом последовательных приближений. Используя данные таблицы 2.1 и другие предыдущие параметры, дальнейший расчет проводится в следующей последовательности:

Таблица 2.3

Параметры	Ступени	Сечение за спрямляющим аппаратом последней ступени
I	II	III	IV	V
, м/с	204,87
	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
, м/с	362,6	388,96	414,8	438,34	459,95
	0,5650	0,5245	0,4773	0,4350	0,3870
	0,7774	0,7357	0,6835	0,6370	0,5731
, м2	0,0433	0,0323	0,0250	0,0201	0,0175
	0,7421	0,7883	0,8244	0,8518	0,8673
, м/с	405,55	391,91	382,3	375,55	371,94
	0,3645	0,4091	0,4117	0,4080	0,4057
	0,5052	0,5205	0,5179	0,5112	0,4786
, м/с	128,86	115,79	112,46	111,17	110,52
	242,03	234,57	227,71	221,86	209,52
	0,6675	0,6031	0,5490	0,5061	0,4555
	0,8682	0,8136	0,7613	0,7159	0,6580
	0,8465	0,8697	0,8695	0,8654	0,8496
	57,83	60,42	60,41	59,93	58,16
	0,8465	0,8697	0,8695	0,8654	0,8496

 

а) критическая скорость на входе в рабочее колесо i -й ступени

;

б) приведенная осевая скорость на входе в рабочее колесо

;

в) площадь на входе в i -ю ступень в первом приближении определяется при , т.е. при

;

г) относительный диаметр втулки колеса

при - ;

при - ;

д) окружная скорость на среднем диаметре рабочего колеса ступени

при - ,

при - .

.

.

;

е) коэффициент напора на среднем диаметре ступеней

;

ж) коэффициент расхода на среднем диаметре

;

з) окружная составляющая абсолютной скорости на среднем диаметре

;

и) абсолютная, приведенная скорость и приведенный расход на входе в колесо

,

,

;

к) угол входа в i -ю ступень по абсолютной скорости (он же является углом выхода потока из спрямляющего аппарата предыдущей ступени)

.

Результаты расчета сведены в таблицу 2.3, из которой видно, что угол не совпадает с , принятым в п.3в, а основные параметры первой ступени ( , ) не совпадают с выбранными ранее.

Поэтому делается второе приближение.

л) площадь сечения на входе в i-ю ступень

.

Здесь и берутся из таблицы 2.3.

Расчеты повторяются с п.3г до п.3к, а результаты расчета сводятся в таблицу 2.4.

Число последовательных приближений считается достаточным, если последующего приближения отличается от предыдущего не более чем на 1⁰.

м) наружный диаметр на входе в колесо i-й ступени

;

н) высота лопаток рабочих колес по ступеням компрессора

;

 

Таблица 2.4

Параметры	Ступени	Сечение за спрямляющим аппаратом последней ступени
I	II	III	IV	V
, м2	0,0458	0,0336	0,0258	0,0206	0,0179
	0,7326	0,7824	0,8201	0,8486	0,8646
, м/с	408,55	393,55	383,39	376,33	372,56
	0,3592	0,4057	0,4093	0,4063	0,4044
	0,5015	0,5184	0,5165	0,5102	0,4778
, м/с	130,91	116,94	113,22	111,72	110,95
, м/с	243,12	235,14	228,09	222,14	209,75
	0,6705	0,6045	0,5499	0,5068	0,4560
	0,8705	0,8150	0,7622	0,7166	0,6586
	0,8427	0,8676	0,8681	0,8643	0,8486
, град	57,42	60,18	60,24	59,81	58,06
	0,8427	0,8676	0,8681	0,8643	0,8486
, м	0,3548	0,3322	0,3169	0,3063	0,3006
, м	0,0474	0,0361	0,0285	0,0232	0,0204
	2,97	2,77	2,50	2,12	2,10
, м	0,016	0,013	0,011	0,011	0,010
, м	0,014	0,012	0,010	0,010	0,009
, м	0,005	0,004	0,004	0,003	0,003