3 Поверочный расчет параметров
3.1 Расчет параметров перед рабочим колесом
3.1.1 Расчет кинематических параметров
1. Окружная скорость для выбранной частоты вращения:
,
об/мин.
здесь и далее для входного сечения i = 1…5.
«к» ≡ i =5; «вт» ≡ i =1.
2. Абсолютная скорость (при отсутствии предварительной закрутки – осевая составляющая скорости):
Задаваемое значение углов атаки i, град:
|
i |
1 |
3 |
2 |
2,125 |
3 |
1,25 |
4 |
2,125 |
5 |
3 |
, м/с.
3.1.2 Расчет параметров состояния
3. Статическая температура:
,
К.
4. Статическое давление:
,
Па.
5. Статическая плотность:
,
кг/м3.
3.1.3 Определение расхода
6. Расход на входе в компрессор:
,
где: для численного интегрирования применена формула Симпсона. Для большого количества равномерно расположенных по радиусу сечений данная формула в общем случае имеет такой вид:
где
,
здесь n – количество расчетных
сечений. Для численного вычисления
других интегралов принимать это же
значение дифференциала радиуса.
3.1.4 Расчет параметров в относительном движении
7. Скорость относительного движения:
,
м/с.
8. Температура торможения в относительном движении:
,
К.
9. Полное давление в относительном движении:
,
Па.
10. Площади входных и выходных сечений:
.
3.1.5 Осреднение параметров
11. Осредненное по секундному количеству движения значение абсолютной скорости:
12. Среднеинтегральное значение температуры относительного торможения, полученное при осреднении потока по полной энтальпии:
т.к.
формула имеет громоздкий вид, то в
дальнейшем решение подобных уравнений,
которые идут аналогичным образом,
приводится без вывода интегральной
функции и сводится к написанию конечной
величины.
13. Приведенная скорость:
14. ГДФ полного импульса:
15. Среднеинтегральное значение давления торможения в относительном движении, полученное осреднением по полному импульсу:
16. Осредненное по секундному количеству движения значение относительной скорости:
,
м/с.
17. Средний угол натекания:
,
град.
3.2 Расчет параметров на выходе из рабочего колеса
18. Окружная скорость:
,
м/с.
19. Полная температура в относительном движении:
,
К.
20. Полное изоэнтропическое давление в относительном движении:
,
Па.
21. Коэффициент, оценивающий отставание потока:
,
где: 
– число лопаток рабочего колеса,
,
22. Окружающая составляющая скорости:
,
м/с.
23. Окружная составляющая относительной скорости и предварительное (без учета сжимаемости) значение ее полной величины:
24. Безразмерная относительная скорость:
25. Коэффициент скорости, соответствующий полной потере потенциальной энергии давления:
26. Минимальный коэффициент скорости:
min = 1 – Kφ (1 – пред) = 1 – 0,4 (1 – 0,363) = 0,745,
где K – коэффициент допустимого уровня потерь (0,3–0,5).
27. Коэффициент сохранения полного давления:
Первоначально принимается *рк от *рк min до 1,0.
Пусть σРК = 0,636
28. Полное давление в относительном движения:
,
Па.
29. Приведенный расход:
.
30. Приведенная
скорость в относительном движении,
которая определяется итерационным
способом, начальное приближение
:
31. Местная скорость звука в относительном движении:
,
м/с.
32. Относительная радиальная составляющая скорости:
,
м/с.
33. Радиальная составляющая скорости:
,
м/с.
34. Газовые углы:
.
.
35. Угол отставания потока:
поток = 90 – 2 = 90 – 80,12 = 9,88, град.
36. Работа на окружности колеса:
,
Дж.
37. Статическая температура на выходе:
,
К.
38. Полная температура на выходе:
,
К,
где
.
39. Полное давление на выходе:
.
40. Местная скорость звука:
,
м/с.
41. Число Маха:
.
42. Степень повышения давления РК:
.
43. Изоэнтропическая работа РК:
,
Дж.
44. Работа РК по температуре (1) и по окружной скорости (2):
,
Дж.
.
45. КПД РК по температуре (1) и по окружной скорости (2):
,
.