Преобразованная система основных уравнений применительно к расчётам центробежного компрессора

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

Приводимые ниже схемы расчётов даны в упрощённом виде с тем, чтобы выделить основу поэлементного расчёта ступени центробежного компрессора без её загромождения излишними подробностями (в принципе, совершенно необходимыми в точных расчётах). Эти подробности могут касаться вычисления геометрических параметров различных участков, в том числе имеющих сложные формы. Кроме того, в расчётах можно определять величину газодинамических потерь самыми разными способами, что позволит считать их, безусловно, точнее, чем рассматривается здесь. Можно также учитывать в расчётах влияние особенностей структуры потока в различных сечениях проточной части и также делать это различными, в том числе очень сложными и, соответственно, более точными методами, и т.д. и т.п. В то же время для понимания основы метода есть смысл рассмотреть методику расчёт в первом приближении, без указанных сложностей, чтобы они не затрудняли выделение и понимание сути расчёта, что очень важно для осмысленного применения более сложных методов. В то же время в рассматриваемой методике приводится ряд расчётных формул вне явной связи с излагаемым материалом и без подробных пояснений. Эти формулы приводятся для справки, они полезны для общего понимания материала (об этом сказано в тексте изложения).

Поэлементный расчёт проточной части компрессора выполняется по схеме обратной задачи, при которой известны основные размеры проточной части и начальные параметры воздуха перед компрессором. Кроме этого известно значение окружной скорости колеса компрессора. Определяются значения физических параметров воздуха за каждым из выделяемых участков и некоторые особенности структуры потока. При этой схеме расчёта оцениваются значения полученных параметров, и в том случае, когда эти значения не удовлетворяют расчётчика, расчёты повторяют, изменив приятые первоначально размеры проточной части и, если это необходимо, значение окружной скорости колеса компрессора. При поэлементном расчёте проточный тракт компрессора представляется в виде схемы, показанной на рис.1, г. Там же показана общая схема турбокомпрессора и боле подробное изображение элементов компрессорного тракта, достаточное для понимания их особенностей. В соответствии со схемой тракт разбит на участки: входа (а– 1), рабочего колеса (1 –2), безлопаточного диффузора (2 –3), лопаточного диффузора (3 –4), улитки (4 –5)