1.3.Газодинамический расчёт спч
1.3.1 Исходные данные
Исходные данные для расчета ГДХ приведены в таблице 1
Таблица 1.
Исходных данных для расчета ГДХ
|
Наименование параметра |
Значения | |||||
|
Давление газа на входе (Рн), МПа |
6.41 | |||||
|
Температура газа на входе (Тн), К |
288 | |||||
|
Плотность газа на входе (н), кг/м3 |
40.945 | |||||
|
Газовая постоянная (R), Дж/(кг К), |
457.01 | |||||
|
Сжимаемость газа на входе(zн) |
0,893 | |||||
|
Коэффициент адиабаты газа на входе (kн) |
1,361 | |||||
|
Номер точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Производительность при начальных условиях (Qн), м3/мин |
487 |
437 |
376 |
305 |
232 |
142 |
|
Степень сжатия () |
1.162 |
1.240 |
1.320 |
1.391 |
1.435 |
1.440 |
|
Мощность внутренняя (Nвн)1, МВт |
14.3 |
14.5 |
14.4 |
13.4 |
11.5 |
8.4 |
|
КПД (пол) |
0.670 |
0.796 |
0.843 |
0.839 |
0.795 |
0.680 |
1.3.2 Расчет гдх
Пересчет ГДХ производится на основе критерия кинематического подобия. При соблюдении условия автомодельности течения связь между безразмерными и размерными параметрами каждой точки расходно-напорной характеристики центробежного компрессора (нагнетателя) выражается формулой (Таблице 2):
Таблица 2.
Расходно-напорной характеристики ЦК
|
|
|
|
|
Ф0
|
|
условный
коэффициент расхода:
|
|
т |
|
коэффициент
теоретического напора:
|
|
D2 |
|
диаметр рабочего колеса, м |
|
U2 |
|
окружная
скорость на ободе рабочего колеса,
м/с: |
|
N |
|
частота вращения ротора, об/мин |
|
Н |
|
адиабатный
напор компрессора, удельная работа
компрессора на сжатие 1 кг газа, Дж/кг: |
1.3.2.1 Алгоритм расчета (при постоянном кпд в соответственных точках):
Таблица 3.
Пересчет параметров на новые условия (для каждой точки ГДХ)
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
в первом приближении принимается равенство степеней сжатия в соответствующих точках исходной и пересчитанной ГДХ, индекс «*» - приближенное (итерационное) значение |
|
|
|
- |
начальное давление газа, МПа |
|
|
|
- |
свойства газа при начальных условиях
|
|
|
|
- |
Относительная частота вращения ротора |
|
|
|
- |
объемная производительность при начальных условиях, м3/мин |
|
|
|
- |
плотность газа при начальных условиях, кг/м3 |
|
|
|
- |
массовая производительность, кг/с |
|
|
|
- |
внутренняя мощность, Вт |
|
|
|
- |
адиабатный напор, Дж/кг |
|
|
|
- |
степень сжатия |
|
|
|
- |
условие повторения
итераций (если условие не выполняется,
|
|
|
Приведение параметров к номинальной частоте вращения ротора (для каждой точки ГДХ) |
|
|
|
|
|
- |
относительная частота вращения ротора |
|
|
|
- |
объемная производительность при начальных условиях, м3/мин |
|
|
|
- |
массовая производительность, кг/с |
|
|
|
- |
адиабатный напор, Дж/кг |
|
|
|
- |
степень сжатия |
|
|
|
- |
внутренняя мощность, Вт |
|
|
Расчет поля ГДХ в диапазоне рабочих частот вращения ротора (для каждой точки ГДХ для каждой частоты вращения ротора) |
|
|
|
|
|
- |
относительная частота вращения ротора |
|
|
|
- |
свойства газа при начальных условиях в первом приближении, индекс «*» - приближенное (итерационное) значение |
|
|
|
- |
объемная производительность при начальных условиях, м3/мин |
|
|
|
- |
адиабатный напор, Дж/кг |
|
|
|
- |
Степень сжатия |
|
|
|
- |
Начальное давление газа, МПа |
|
|
|
- |
Свойства газа при начальных условиях |
|
|
|
- |
Условие повторения
итераций (если условие не выполняется,
|
|
|
|
- |
Принятые значения свойств газа при начальных условиях, начального давления, степени сжатия, объемной производительности и адиабатного напора |
|
|
|
- |
Плотность газа при начальных условиях, кг/м3 |
|
|
|
- |
Массовая производительность, кг/с |
|
|
|
- |
Внутренняя мощность, Вт |
и повторяются п.1.21.10)
или
)
,
,
,
,
Данные расчетов приведены в таблицах [2-3].