Министерство образования и науки РФ

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра АД и ЭУ

Лабораторная работа №3

«Исследование рабочего процесса в проточной части центробежного компрессора»

Выполнили ст. гр. АД-06-1:

Косолапов О.Н.

Ходырев Д.В.

Проверил: Матюнин В.П.

Пермь 2010

1. Цель работы: Повторить принцип работы центробежных компрессоров, закрепить теоретические знания о протекающих в проточной части процессах и кинематике потока в элементах центробежного компрессора.

2. Описание лабораторной установки:

Основными элементами установки исследования лабораторного турбостартера ТКС-48Э являются турбостартер 2 (рис. 1), расходомерное устройство 5…7, блок дроссельной заслонки 8…10, блок силового питания 11, пульт управления с блоком управляющего питания 12…18.

Рис. 1. Общая схема установки испытания турбостартера:

1 – электростартер СТ–115; 2 – турбостартер ТКС–48Э; 3 – датчик частоты враще­ния ротора турбостартера; 4 – переходник; 5 – конфузор; 6 – расходомерная труба; 7 – выходной диффузор; 8 – электропривод дроссельной заслонки; 9 – дроссельная заслонка; 10 – датчик угла установки дроссельной заслонки; 11– блок силового электропитания; 12 – приборная доска пульта управления; 13 – амперметр (А); 14 – вольтметр (В); 15 – цифровой индикатор частоты вращения (об/мин); 16 – шестиканальный датчик температуры ТЕРМОДАТ (^оС); 17 – индикатор угла открытия дроссельной заслонки; 18 – пультовая панель ручного управления.

Теоретический расчет Расчёт скоростей и параметров потока на входе в рабочее колесо

Для сечений как минимум на трех (лучше на 5–7 равномерно расположенных по радиусу: ) диаметрах D_i входа – втулочного, среднего (среднеарифметического) и наружного – определяем кинематические параметры в абсолютном движении и статические параметры состояния.

Окружная скорость для выбранной частоты вращения

.

Абсолютная скорость на входе (при отсутствии предварительной закрутки – осевая составляющая скорости)

,

где _1лi – лопаточный угол на i-ом диаметре, i_1i – угол атаки на входе в рабочее колесо для i-го диаметра, используется для настройки результатов расчета в случае запирания рабочего колеса по расходу и, соответственно, нарушения закона сохранения вещества.

Статическая температура на входе в колесо

Статическое давление на входе в колесо

Статическая плотность на входе в колесо

Рассчитываем параметры для тех же сечений в относительном движении.

Скорость относительного движения на входе

Температура торможения в относительном движении перед рабочим колесом:

Полное давление в относительном движении перед колесом:

Безразмерная скорость в относительном движении:

Газодинамическая функция ε(λw1):

Газодинамическая функция полного импульса f(λw1):