Осевого компрессора

 

Принципиально форму проточной части осевых компрессоров в меридиональной плоскости можно разделить на три типа (рис. 14.1):

1) с постоянным наружным диаметром (диаметром корпуса);

2) с постоянным внутренним диаметром (втулочным диаметром);

3) с постоянным средним диаметром.

С точки зрения газодинамического совершенства каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.

Рис. 14.1. Схемы проточных частей многоступенчатых осевых компрессоров
в меридиональной плоскости: а) с постоянным диаметром корпуса (); б) с постоянным диаметром ротора (); в) с постоянным средним диаметром (); г) комбинированная

 

Основные преимущества схем проточных частей при D_к = const:

- максимальная окружная скорость концов лопаток в компрессоре, а значит меньшее число ступеней при заданном отношении давлений π_к;

- минимальный допустимый зазор между концами лопаток и корпусом, гарантирующий отсутствие задевания при осевом сдвиге ротора.

Недостаток схемы с D_к = const проявляется в том, что высота лопаток последних ступеней получается небольшой, а это приводит к увеличению интенсивности перетечек между соседними межлопаточными каналами в зазоре между концами лопаток и корпусом (т.к. увеличивается отношение радиального зазора к длине лопатки s_r / l).

Достоинством схемы с D_вт = const является максимальная высота лопаток последних ступеней по сравнению с другими способами при том же значении объемного расхода.

Недостатки схемы с D_вт = const:

- в результате снижения средних окружных скоростей по высоте лопатки возрастает число ступеней;

- низкие значения окружной скорости у втулки приводят к повышенной диффузорности в этих сечениях, что может привести к отрыву потока с лопаток и снижению КПД.

Вследствие указанных достоинств и недостатков схема с D_ср = const сочетает преимущества двух других схем.

На практике часто используют комбинированные схемы с переменными D_к, D_ср, D_вт., например, как показано на рис. 14.1г.