4 Конструктивное оформление лопаточных компрессорных машин. (Осевые, центробежные) Основные элементы.

Осевые: (уточнение смотри вопрос 3)

1. Корпус

2. Ротор

3. Направляющий венец

4. Проточная часть компрессора

5. Промежуточные направляющие аппараты

6. Входной направляющий аппарат

7. Спрямляющий аппарат

8. Лопаточный аппарат компрессора

9. Входной патрубок

10. Выходной патрубок

11. Выходное устройство

Центробежные компрессоры: (уточнение смотри вопрос 2)

1. Корпус

2. Рабочее колесо

3. Вращающийся направляющий аппарат

4. Неподвижный входной направляющий аппарат

5. Промежуточные воронки

6. Входное устройство компрессора

7. Безлопаточный (щелевой) диффузор

8. Лопаточный диффузор

9. Сборная улитка

10. Концевой диффузор

5 Физическая картина изменения параметров газа по тракту лопаточного осевого цбк.

Для центрабежного компрессора.

Для осевого:

6 Элементарная и целая ступень осевого компрессора. Основные параметры.

Основные параметры элементарной ступени. К ним относятся следующие:

1. Работа элементарной ступени. Она может быть определена на основе теоремы о моменте количества движения газа, проходящего через элементарный объем рабочего колеса. Если секундная масса газа G, то момент будет равен М= G(c_2ur₂-c_lur₁)= Gt{c_2u-c_1u). Тогда работа l_ст.эл = Mω/G = U(c_2u-c_lu)=UΔC_u=UΔW_u

2. КПД элементарной ступени. Внутренний изоэнтропический КПД записывается согласно определению как η_{i иэ.ст.эл} = l_{иэ.ст.эл}/L_ст.эл.

3. коэффициент расхода ϕ=c_а/u. Величина ϕ косвенно характеризует поточный угол при входе в рабочее колесо. Кроме того, поскольку с_а пропорциональна расходу через ступень, а U отражает подводимую к газу работу, коэффициент расхода по физическому смыслу можно рассматривать как единичную производительность ступени, полученную вследствие затраты единицы энергии.

4. Коэффициент напора. Различают действительный или изоэнтропический ψ_д= ψ_из= l_{иэ.ст.эл} /(U²/2) коэффициент напора и теоретический ψ_т= l_ст.эл /(U²/2). По физическому смыслу коэффициент напора представляет собой долю энергии, затраченную в процессе работы от всей располагаемой кинетической энергии колеса. Очевидно, что ψ_д= ψ_тη_ст

5. Степень реактивности ρ.

6. Кинематическая степень реактивности ρ_к. Она отличается от ρ тем, что доля участия колеса в преобразовании энергии ступенью определяется не по идеальному, а по дуйствительному процессу.Кинематической она называется потому, что ее можно выразить через составляющие треугольников скоростей:

Очевидно, что

7. Число Маха. Для элементарной ступени необходимо контролировать этот критерий на входе как в рабочее колесо, так и в промежуточный направляющий аппарат. При дозвуковом течении

Основные параметры целой ступени

Наружный и втулочный радиусы целой (полноразмерной) ступени, в отличие от элементарной значительно различаются. Поэтому она имеет, прежде всего, такие геометрические параметры, которых в принципе не было у элементарной ступени.

1. Длина лопатки l= r_н - r_вт >= 0,03 м. Ограничение обусловлено необходимостью сохранения возможно большего ядра потока не занятого пограничными слоями на торцевых поверхностях каналов

2. Относительный диаметр втулки (втулочное отношение) dвт Диапазон значений, наиболее часто применяемых в судовых осевых компрессорах, d_BT = r_BT/r_H = 0,35 + 0,7.

3. Осевая скорость с_1аср. Она принимается на среднем радиусе r_ср и соответствует производительности целой ступени. Для дозвуковых течений с_1аср = 120 + 180(200) м/с.

4. Окружная скорость и^ < 300 ⁺ 330 м/с для дозвуковых ступе- ней. Часто окружная скорость ограничивается прочностью лопаток. В этих случаях контролируется окружная скорость также и на наружном радиусе: и_н < 380 -МОО м/с.

5. Безразмерные параметры целой ступени определяют аналогично элементарной ступени. При этом в качестве характерной принимают элементарную ступень, расположенную на среднем радиусе:

6. Число Маха. Для рабочего колеса и промежуточного направляющего аппарата они определяются по наибольшим величинам входных скоростей для венцов:

M_W1H = w_lH/a_l <= 0,85 - 0,9; М_с2вт = с_2вт/а₂ <= 0,85 - 0,9

Здесь ограничения указаны для дозвуковых ступеней.