Оглавление Введение…………………………………………………………………………………..2

Задание и исходные данные 3

1.Определение предварительных геометрических размеров рабочего колеса 4

2.Расчет скоростей потока на входе в рабочее колесо и построение решетки профилей 6

3. Расчет скоростей потока на выходе из рабочего колеса 8

4. Расчет диаметра втулки 9

5. Расчет безлопаточного диффузора 10

6. Расчет лопаточного диффузора 11

7. Расчет обратного направляющего аппарата 13

8. Расчет напорной характеристики ступени 14

Результаты расчетов сведем в таблицу № 2: 19

Список использованной литературы: 20

Введение

Целью выполнения курсового проекта является приобретение навыков эскизного проектирования ступени центробежного компрессора и закрепление теоретических знаний о процессах преобразования энергии в турбомашинах.

В ходе выполнения курсового проекта выявляется умения применять на практике приобретенные ранее знания и графические навыки.

Приобретенные умения и навыки могут быть использованы в научно- исследовательской работе студентов, в курсовом и дипломном проектировании в процессе учебы и при решении инженерных задач на производстве.

Задание и исходные данные

1. Выполнить газодинамический и термодинамический расчеты основных элементов промежуточной ступени центробежного компрессора.

2. На основе расчетов и согласно рекомендациям определить основные размеры и выполнить эскиз проточной части промежуточной ступени компрессора: меридиональное и радиальное сечение ступени с построением решеток профилей рабочего колеса, лопаточного диффузора и обратного направляющего аппарата.

3. Построить треугольники скоростей на входе и на выходе из рабочего колеса(РК) и определить углы потока в неподвижных элементах ступени.

4. Рассчитать и построить теоретическую напорную характеристику ступени.

5. Оценить потери в элементах проточной части ступени, кпд и действительную напорную характеристику ступени.

Исходные данные представлены в таблице 1. [1]

Таблица 1.

№ варианта 18						Среда
	1.00	18	0.55	0.352	200	воздух

Выберем рабочее колесо насосного типа . Лопатки РК, лопаточного диффузора (ЛД), и обратного направляющего аппарата (ОНА) – цилиндрические, постоянной толщины с закруглениями по радиусу входных и выходных кромок.[1]

1.Определение предварительных геометрических размеров рабочего колеса

Согласно методическим указаниям [1] выберем 35 .

D₁ - внутренний диаметр лопаток;

D₂ - наружный диаметр лопаток;

b₁ - высота лопатки со стороны входа газа;

b₂ - высота лопатки со стороны выхода газа.

Примем:

• на среднем радиусе РК

• относительный диаметр РК

• 

Определим из соотношения малый диаметр, а затем определим из соотношения

м.

м.

Число лопаток РК определяем по формуле:

(1)

Шаги решеток профилей на входе в РК и на выходе из него можно вычислить по формуле:

Вычислим среднюю высоту лопатки РК и проверим выполнение рекомендации по величине соотношения

;

В расчете принимаем цилиндрические лопатки РК, т.е. они имеют постоянную толщину; кромки лопаток на входе и выходе выполнены по радиусу равному половине толщины лопаток; средняя линия лопаток выполняется по радиусу .

Рекомендуемая относительная толщина лопаток лежит в пределах 0,02÷0,04. Выберем относительную толщину и вычислим толщину лопаток [1]

Коэффициент стеснения потока на входе и выходе из РК:

(2)

;

2.Расчет скоростей потока на входе в рабочее колесо и построение решетки профилей

Угловая скорость вращения РК составляет:

Тогда скорость переносного движения на входе в РК будет равна:

/с .

Зная коэффициент расхода , определим расходную составляющую скорости на выходе из РК:

/с.

Для вычисления массового расхода газа в качестве первого приближения примем степень повышения давления в РК равной 1,2 и найдем значение плотности газа на выходе из РК по уравнению Политропного процесса:

Зададимся величиной политропного КПД из предела значений , , к=1,4 - для воздуха, определим показатель политропы из соотношения:

откуда

=1,556

Плотность газа в сечении 0-0 найдем по уравнению состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона:

Тогда массовый расход газа через компрессор будет равен:

М= 0,0176 2,22 кг/с

Расходную составляющую скорости на входе в РК (также как и расходные составляющие скорости в любом другом сечении проточной части ступени) можно определить из уравнения неразрывности:

(3)

1,1754

D_вт - диаметр посадки РК на вал

D₀ - диаметр всасывающей кромки покрывного диска

Из треугольника скоростей на входе в РК определим угол потока:

Для построения средней линии цилиндрических лопаток РК определим радиус кривизны лопаток:

(4)

Р

(5)

адиус центров, откуда проводятся средние линии лопаток РК:

Радиус центров лопаток и радиус средней линии лопаток позволяет построить среднюю линию профиля лопатки и изобразить решетку профилей РК в радиальном сечении ступени.[1]

Радиус поворота покрывающего диска выбирается из следующего соотношения: