6. Течение жидкости в межлопастных каналах.

При отсутствии специальных направляющих аппаратов закручивание потока перед колесом невелико и поэтому α₁=90˚. Угол β₁ зависит от режима работы колеса.

(6.1)

По уравнению неразрывности для рабочего колеса на входе: V=π·D₁·B₁·μ₁·C_1r (6.2)

μ₁—

В₁

С_1r

D₁

коэффициент заполнения сечения потоком

μ₁=0,85—0,95

(6.3)

Таким образом, β₁, определяющий положение вектора W₁ на входе в межлопастные каналы, изменяется при изменении режима работы машины и поэтому существует разность углов

Рис.6.1. i= β_1Л—β₁ , где i—угол атаки, β_1Л—угол входной кромки лопасти.

Опыт показывает, что оптимальный угол атаки рабочих колес с лопатками, загнутыми назад близок к нулю (i_ОПТ=3-5˚). Для колес с лопатками, отогнутыми вперед он больше.

Угол отставания потока: σ= β_2Л—β₂

i=3-5˚

U₁

C₁

W₁

ω

U₂

C₂

W₂

β₂

σ

Рис.6.2.

Отставание потока происходит по двум причинам:

1. Отставание происходит в неподвижных решетках и является естественным свойством отклонения потока в косом срезе канала.

2. В косом срезе канала.

6.1. Влияние лопаточного угла β2л на напор нагнетателя.

(6.4)

Из треугольника скоростей:

С_2r

W₂

C₂

α ₂

β₂

C _2U=U₂—C_2rctgβ₂

C_2U

U₂

Рис.6.3. Треугольник скоростей

Обычно угол β₂ потока меньше лопастного угла β_2Л на 3-5˚; β₂< β_2Л на 3-5˚.

Угол β_2Л определяет тип лопасти. В конструкциях центробежных машин встречаются лопасти, отогнутые назад, радиальные и отогнутые вперед.

β_2Л

β_2Л

β_2Л

β_2Л=90˚ радиальные

лопатки

β_2Л<90˚

лопатки, отогнутые назад

β_2Л>90˚

лопатки, отогнутые вперед

а) б) в)

Рис.6.4. Различные формы лопаток рабочего колеса нагнетателя

Выясним влияние β_2Л на величины статического и динамического напоров.

Л.О.Н.

Л.О.В.

Р.Л.

(6.9)

H_T

θ—

Н_Т

коэффициент

р еактивности.

1 . Лопасти, предельно

о

Н_ДИН.Т.

тогнутые вперед,

с оздают максимальный

динамический напор.

2

. При уменьшении

β₂

H_СТ

Н_Т уменьшается, а

статический напор

повышается.

3. При β₂=90˚

динамический напор

р

0˚ 90˚ 180˚ θ 1 0,5 0

авен статическому.

Рис.6.5. Зависимость напора нагнетателя от лопаточного угла.

В вентиляторах применяют все типы лопастей. Компрессоры и насосы имеют лопасти, отогнутые назад.

7. Элементы проточной части центробежного нагнетателя.

Рис.7.1.

Входной патрубок—часть проточной части машины, через которую рабочая среда подводится к входному отверстию рабочего колеса. Он выполняется в форме прямолинейного конфузора при осевом потоке. Поэтому при входе в рабочее колесо достигается симметричность. Потери энергии в подводах должны быть минимальны, для этого скорости в его сечениях не должны быть высокими. Так же подвод рабочей среды может осуществляться в спиральной входной камере переменного сечения. При этом потери минимальны, а скорость постепенно возрастает до скорости во входном сечении колеса.

Отвод—часть проточной части машины, принимающую перемещаемую среду из рабочего колеса и частично преобразующую кинетическую энергию этой среды в потенциальную. Существует три типа отводов: кольцевой, спиральный и лопаточный.

Кольцевой отвод представляет собой цилиндрическое пространство постоянной ширины. Спиральный отвод—криволинейный диффузорный канал, окружающий рабочее колесо и комбинируемый с кольцевым отводом. В многоступенчатых компрессорах применяют лопаточные отводы.

Лопаточный отвод представляет собой систему нескольких диффузорных каналов, окружающих рабочее колесо.

Рис.7.2. Схема лопаточного отвода

многоступенчатого компрессора.