1.3. Построение пространственного потока

Для ступени вентилятора принимается следующий закон изменения закрутки потока по высоте:

Осевые составляющие скорости до и за рабочим колесом .

Для расчета поля скоростей при степенном характере изменения закрутки по радиусу используются следующие формулы [1, с.19]

(1.55)

(1.56)

где - осевые составляющие скорости на среднем радиусе в сечении 1, 2;- показатель степени;- относительный средний радиус в сечении 1, и в сечении 2;- относительный текущий радиус.

Согласно расчетам в п.1.2:

;;;;.

Найдем относительные средние радиусы в сечении 1, в сечении 2 по формулам

Значения скоростей ,, полученные по формулам (1.55), (1.56) сведены в Таблицу №2, №3.

Таблица 1.2

Расчет поля скоростей по радиусу

	0,300	0,376	0,451	0,500	0,602	0,650	0,752	0,828	0,903	1,000
	0,970	1,000	1,013	1,016	1,008	1,000	0,974	0,948	0,917	0,869
	195,792	201,974	204,638	205,083	203,576	201,918	196,677	191,475	185,183	175,438

Таблица 1.3

Расчет поля скоростей по радиусу

	0,422	0,465	0,506	0,550	0,621	0,711	0,776	0,853	0,931	1,000
	1,003	1,010	1,014	1,016	1,012	1,000	0,986	0,965	0,939	0,912
	191,725	193,199	193,949	194,202	193,569	191,206	188,589	184,548	179,572	174,363

Приведем пример расчета скорости на.

Используя формулу (1.55), получим

Найдем , по формуле

Эпюра распределения скоростей показана на рис.2.

Для дальнейших расчетов входа в КНД необходимо найти среднеарифметическую скорость сдо. Определим эту скорость

Рис. 1.2 Эпюра распределения скоростей ,

2. Вариантные расчеты двух каскадов компрессора

2.1. Разбиение напора компрессора по каскадам

Общий адиабатный напор компрессора по полным параметрам , определим по формуле

, (2.1)

где - температура торможения потока на выходе из РК вентилятора;

- отношение давлений компрессора по полным параметрам согласно техническому заданию.

Подставляя численные значения в (2.1), получаем величину общего адиабатного напора компрессора по полным параметрам

Напор разделяется между каскадами следующим образом:

- 40% общего напора подводится в первом каскаде – компрессоре низкого давления (КНД)

- 60 % общего напора подводится во втором каскаде – компрессоре высокого давления (КВД).

Таким образом, напор КНД составит

(2.2)

напор КВД:

(2.3)

Отношение давлений первого каскада определим по формуле

(2.4)

Найдем температуру торможения потока на входе во второй каскад по формуле

(2.5)

Отношение давлений второго каскада определим по формуле

(2.6)

2.2. Определение наружных размеров компрессора с учетом степени двухконтурности

Массовый расход через компрессор отличается от массового расхода вентилятора. После РК ступени вентилятора производится разделение потока на два контура: внешний и внутренний.

Найдем площадь проходного сечения в компрессор по формуле

, (2.7)

где , согласно техническому заданию;- площадь проходного сечения 2 (после РК вентилятора).

Найдем площадь проходного сечения 2 по формуле

, (2.8)

где - наружный радиус вентилятора в сечении 2;- радиус втулки вентилятора в сечении 2.

Подставляя численные значения в (2.7) с учетом (2.8), получаем величину площади проходного сечения в компрессор

Найдем наружный радиус компрессора по формуле

(2.9)

Площадь сужения после РК вентилятора найдем по формуле

(2.10)

Найдем радиус втулки СА вентилятора по формуле

Был рассчитан наружный радиус компрессора , который должен учитываться при дальнейших расчетах компрессора.