1. Степень повышения давления в ступени.

, или в параметрах заторможенного потока:

Обычно степень повышения давления в одной осевой ступени не превышает значений 1,3…1,5. В одноступенчатых вентиляторах ТРДД она может достигать 1,6…1,7.

2. Адиабатная работа сжатия воздуха в ступени.

Это работа, которую необходимо затратить на повышение давления потока воздуха в адиабатном процессе 13_ад (адиабатная ра­бота ступени):

.

В параметрах заторможенного потока адиабатная работа ступени (называемая также адиабатным напором) равна:

.

3. Кпд ступени.

Работу, потребную для заданного повышения давления воздуш­ного потока в адиабатном процессе (т.е. адиабатную работу), принято считать полезной работой неохлаждаемой ступени комп­рессора. Ее отношение к затраченной работе характеризует степень совершенства рабочего процесса ступени и называется

Адиабатный КПД ступени компрессора.

В параметрах заторможенного потока вся внешняя работа, затраченная на вращение колеса ступени идет на повышение полного давления и на преодоление гидравлических потерь. Поэтому:

адиабатный КПД ступени в параметрах заторможенного потока:

Так как согласно уравнению сохранения энергии для ступени компрессора

,

то с учетом формулы (2.14) можно записать:

Значения в первых ступенях компрессоров современных ГТД имеют порядок 0,83…0,85, а в средних ступенях достигают 0,88…0,90 и более (до ~ 0,92), что свидетельствует об их достаточно высоком совершенстве.

К числу основных кинематических параметров ступени относятся следующие.

1. Окружная скорость на наибольшем (внешнем) диаметре РК u_к.

На расчетном режиме в современных компрессорах. u_к = 400...500 м/с.

Это значение ограничивается как прочностью лопаток и диска рабочего колеса, так и необходимостью обеспечения устойчивой работы компрессора.

2. Частота вращения РК. Связана с u_к следующим соотношением:

[об./мин.]

3. Числа Маха на входе в рк и на.

,

где  скорость звука в потоке воздуха перед РК или НА.

Величина числа Маха определяет газодинамические особенности обтекания лопаток.

По уровню чисел М набегающего на лопатки потока осевые сту­пени принято разделять на :

дозвуковые, в которых значения M_w1 и М_c2 на расчетном режиме ни на одном радиусе не превышают еди­ницу,

сверхзвуковые, в которых по всей высоте лопатки М_w1>1 или М_c2>1,

трансзвуковые (околозвуковые), в которых скорость w₁ (или c₂) изменяется по радиусу от сверхзвуковой до дозвуковой.

4. Коэффициент расхода

где c_1a - осевая скорость на среднем радиусе на входе в ступень

Коэффициент расхода определяет объемный расход воздуха через единицу площади входа в рабочее колесо, кроме того, он связан с треугольниками скоростей и определяет углы атаки.

5. Коэффициент адиабатного напора.

Оценивает относительную адиабатную работу ступени

6. Коэффициент нагрузки ступени.

,

Здесь  окружная скорость на среднем радиусе лопаток рабочего колеса на выходе из него.

_ст показывает, что при одной и той же скорости вращения работа ступениL_ст, может быть различной.

Обычно в осевых ступенях _ст = 0,25...0,35. Осевые ступени с _ст = 0,5...0,6 называются высоконагру­женными, обычно имеют пониженные значения КПД и поэтому применяются редко.

Если значение L_ст , близко к значению элементарной работы вращения L_u на среднем радиусе, а поверхность тока на среднем радиусе близка к цилиндрической, то в этом случае, как следует из формул (2.3) и (2.21),

.