Пояснения к расчету

п.1. Осевая скорость на входе в рабочее колесо составляет и определяется производительностью компрессора и габаритными требованиями к машине. Для малорасходных машин ( кг/с) принимаем = 80 м/с. Большие значения выбирают для компрессоров с большей производительностью или более жесткими ограничениями по габаритам.

п.2. Для слабонагруженных (малая ) малорасходных компрессоров, имеющих, как правило, небольшие размеры, редко удается добиться высоких значений коэффициента изоэнтропического напора . В этом случае . Значение коэффициента изоэнтропического напора принимаем .

п.3. Для малорасходных колес задаем средние значения и , которые определяют форму меридионального сечения.

п.6. Предельное значение окружной скорости на периферии колеса - определяется прочностью материала диска и допускается для стальных колёс до 500 м/с.

п.7. Проверка критерия устойчивости потока в колесе: . Поскольку отношение составляет 0,325, то обеспечивается отсутствие опрокидывания потока у рабочей стороны лопатки, возникновения отрыва потока у нерабочей стороны лопатки и избежания чрезмерных потерь энергии при значительном возрастании абсолютной скорости.

п.9. Правильность выбора и проверяем по величине угла на периферии входа потока в рабочее колесо в относительном движении. Угол , что удовлетворяет проверке.

п.10. В первом приближении принимаем отсутствие предварительной закрутки ().

п.12. Величину показателя политропы в процессе расширения газа во входном устройстве выбираем в пределах , т.е.

п.15. Конструктивно полученная площадь входа в колесо F₁ оформляем в виде кольца.

п.16. Коэффициент мощности (коэффициент уменьшения циркуляции) . Принимаем

п.17. Величина коэффициента потерь на трение и вентиляцию находится в пределах . принимаем

п.20. Показатель политропы сжатия в колесе выбирается в пределах . Принимаем .

п.23. При определении наружного диаметра рабочего колеса принимаем при G<20 кг/с для колес с односторонним всасыванием.

п.29. Относительная ширина лопатки на выходе составляет и удовлетворяет ограничению .

п.30. Скорость выхода потока из компрессора принимаем =100 м/с.

п.38. Средний показатель политропы в диффузорах равен вычисленному ранее показателю и составляет 1,9 и что находится в допускаемых пределах .

п.39. Скорость выхода потока из лопаточного диффузора лежит в пределах . Выбираем в зависимости от ранее выбранной скорости выхода газа из компрессора:

, м/с.

п.42. В составе компрессора отсутствует лопаточный диффузор угол входа потока значительно меньше и численный коэффициент при в формуле для следует выбирать порядка 0,3. Радиальный габарит при этом, естественно, увеличится, и если получается неприемлемо большим, необходимо вернуться к вопросу об использовании в компрессоре лопаточного диффузора.

 

Заключение

 

По заданным параметрам массовой производительности и степени повышения давления произведен предварительный газодинамический расчет центробежного компрессора.

По этим данным для одного (спецификационного) режима определены:

· осредненные скорости;

· параметры среды в сечениях;

· основные габаритные размеры.

Построены треугольники скоростей на периферии входа в рабочее колесо и на выходе из рабочего колеса, а также выполнен эскиз компоновки проточной части без детального профилирования ее элементов.

Анализ предварительного расчета и эскизной компоновки центробежного компрессора показал возможность проведения дальнейшего проектирования.