3.3 Расчет параметров на входе в лопаточный диффузор

46. Газовый угол:

₃ = ₂ = 35,39 , град.

47. Полное давление:

48. Скорость (с ее проекции) потока:

.

.

.

49. Полная температура:

, К.

50. Статическая температура:

, К.

51. Статическое давление:

, Па.

52. Местная скорость звука:

, м/с.

53. Число Маха:

54. Угол атаки:

, град.

Для определения угла атаки на входе в ЛД необходимо знать величину лопаточного угла, который представлен на рис. 3.

55. Минимальный угол скачка уплотнения:

, град,

который, используется в качестве начального приближения при поиске угла фронта скачка уплотнения перед лопаточным диффузором, если число M₃ > 1.

56. Связь угла наклона скачка с углом отклонения потока :

где

Рис №.3 Угловые размеры лопаточного диффузора (вид спереди) (число лопаток z_лд = 29) и натекание потока на расчетном режиме

4 Экспериментальный расчет параметров

4.1 Перевод измеренных величин в систему си

4.1.1 Обработка результатов измерений

Все экспериментальные значения находятся в протоколе (см. приложение A).

Абсолютные погрешности измерения величин:

– температура: _T =± 0,5 К;

– перепад давлений: _p =  14,7 Па (_h= ± 1,5 мм вод. ст.);

– атмосферное давление: _B= ± 0,25 мм рт. ст.;

– частоты вращения: _n = ±100 об/мин.

Средняя точность размеров при изготовлении:

– линейных: _L= ±10^–4 м;

– угловых: _= ±10^–2 град.

Перевод измеренных величин в международную систему измерений

57. Атмосферное давление:

Па.

58. Температура торможения перед компрессором:

К.

59. Температура торможения за компрессором:

К.

60. Статическое и полное давление:

Па.

4.1.2 Расчет ошибок измерения

61. Погрешность атмосферного давления:

Па,

Па.

62. Давление во входном, мерном и сечении за компрессором (см. табл.2):

Таблица 2. Протокольные значения давлений.

Давление	Значение (Па)
pвх	99290,24
p5	99574,6
pк	99579,5
pм	99393,2
p3	99407,9
p*вх	99378,51
p*к	99971,8
p*м	99535,4

4.2 Определение расхода воздуха

63. Критическая скорость за компрессором:

м/с.

64. Абсолютная погрешность критической скорости:

4.2.1 Определение скорости в расходомерном сечении:

65. ГДФ давления торможения:

,

,

,

,

где – квадрат числа Маха в расходомерном сечении.

66. Расход воздуха и приведенный расход воздуха через компрессор:

, кг/с,

где F_м – площадь поперечного сечения мерного участка, F_м = d²_м/4 = = 3,1415*0,0798²/4 = 0,005 м².

Погрешность площади сечения мерного участка 0,125·10^–4 м².

64. Погрешность функции q (_м):

.

67. Погрешность расчета расхода:

4.3 Реконструкция поля скоростей

68. Газодинамическая функция давления торможения во входном сечении:

.

69. Давление на входе:

р^*_вх = р_н = 99378,51 Па

70. Приведенная скорость во входном сечении:

.

71. Критическая скорость:

м/с.

72. Скорость потока на концевом диаметре:

С_{вх к} = a_кр_вх = 313,950,0399= 12,9152 м/с.

(ИН) Назначаем скорость потока на втулочном диаметре С_вх.вт ≈ 0,2…0,7 от С_вх.к .

Настроечный коэффициент втулочной скорости = 0,4.

С_{вх вт} =18,3350,28 = 5,01 м/с.

73. Скорость на входе на среднем диаметре:

Адекватность распределения входной скорости по высоте см. на рис.4.

74. Окружная скорость на входе:

.

Здесь и до конца реконструкции поля скоростей i = вт, ср, к.

75. Относительная скорость:

.

76. Газовый угол на входе в рабочее колесо

.

77. Угол атаки:

.

Необходимо выполнить анализ поля углов атаки. При некачественном поле с места (ИН) изменить значение скорости на втулке:

Углы адекватны, если:

1. i_вт > i_к

2. i_вт > i_ср

Условия выполняются. Поле качественное.

4.4 Расчет параметров перед рабочим колесом

4.4.1 Расчет кинематических параметров

78. Окружная скорость для выбранной частоты вращения:

.

4.4.2 Расчет параметров состояния

79. Статическая температура:

.

80. Статическое давление:

.

81. Плотность:

.

82. Температура торможения в относительном движении:

.

83. Давление торможения в относительном движении:

.

4.4.3 Осреднение параметров

84. Осредненное по секундному количеству движения значение абсолютной скорости:

85. Среднеинтегральное значение температуры относительного торможения, полученное при осреднении потока полной энтальпии:

86. Приведенная скорость:

87. ГДФ полного импульса:

88. Среднеинтегральное значение давления торможения в относительном движении, полученное осреднением по полному импульсу:

89. Осредненное по секундному количеству движения значение относительной скорости:

90. Средний угол натекания:

, град