Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

vanyashov_a_d_kustikov_g_g_uchebnoe_posobie_dlya_kursovogo_p

.pdf
Скачиваний:
117
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
10.24 Mб
Скачать

Продолжение табл. 8.5

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

28

nоб

об/мин

Задано в соответствии с техническим заданием

 

5300

29

D2

м

 

D2

=

60 U2

=

60 228,2

= 0,822

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,822

 

 

 

 

 

 

 

 

π 5300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π nоб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

δ2

м

Задаемся для сварных РК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,010

δ2 = 0,0122 D2 = 0,0122 0,822 = 0,010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

τ2

-

τ2

=1

 

 

 

kδ δ2 z2

 

 

=1

 

 

0,5 0,010 20

 

 

 

= 0,945

 

 

0,945

π

D sin β

л2

π 0,822 sin 45o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U 2

 

ε2 τ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

π D2 ϕ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,667

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

b2/D2

-

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,046

 

 

 

 

0,046

 

π 0,8222 0,244 228,2 1,101 0,945

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,667

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-я ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,040

 

 

0,040

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

π 0,8222 0,244 228,2 1,27 0,945

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

sr

м

sr

= (0,2 +0,4 D2 ) 103

 

=(0,2 +0,4 0,822) 103 = 0,00053

 

0,00053

34

µл

-

Задается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

35

ρл/ρ2

-

Задается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

36

D1/D2

-

Задается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,51

37

Dл.п/D2

-

 

Dл.п D2

=1,1 D1 D2

=1,1 0,51 = 0,561

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,561

38

zл

шт.

Задается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρл

 

Dл.п

 

 

sr

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

D1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µл

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ2

D2

 

 

 

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

пр(1)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 zл

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ2 (b2 / D2 )(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

βпр

-

 

 

 

 

0,7 0,9 0,561

 

0,00053

 

 

3

 

(10,512 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я ст.

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,822

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,0068

 

 

 

0,0068

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,244 0,046

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7 0,9 0,561

 

0,00053

 

 

 

 

3

 

 

(10,512 )

 

 

 

2-я ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,822

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

βпр(2)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,0078

 

0,0078

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,244 0,040

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

βтр(1)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

0,172

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

0,172

 

 

=

1-я ст.

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0,645 0,244

0,046

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

ψТ2 ϕ2 (b2 / D2 )(1)

 

 

 

10

 

 

0,0238

 

 

 

 

=0,0238

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

βтр

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

βтр(2)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

0,172

 

 

 

 

 

 

 

 

=0,0273

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-я ст.

 

 

 

 

 

 

103 0,645 0,244

0,040

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0273

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

Окончание табл. 8.5

1

2

3

 

 

 

4

 

 

5

 

 

 

γ(1)

= (1+ βпр + βтр )(1)

=1+0,0068 +0,0238 =1,031

1-я ст.

41

γ

-

 

 

 

 

 

 

 

1,031

γ(2)

=1+0,0078+0,0273=1,035

 

 

2-я ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,035

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

42

γср

-

 

 

(1+ βпр + βтр )i

+1,035

 

1,033

γср

=

i=1

 

= 1,031

=1,033

 

 

 

X

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Давление и температуру газа в конечном сечении нагнетателя (на срезе нагнетательного патрубка) определяем на основе заданного КПД ηпк = 0,82. Скорость газа в конечном сечении определяем из условия, что диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков нагнетателя одинаковы. Все расчеты выполнены в табл. 8.6.

№ Опреде- п/п ляемый параметр

1ηпк η*пк

2σк = nn1

3Тк

4ρк

5Ск

6Тк*

7Рк*

Размерность

-

-

К

кг/м3

м/с

К

МПа

Расчет параметров в конечном сечении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способ определения

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ηпк =

(ηп )i

=

0,82 +0,82 = 0,82

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

к

=η

пк

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

= 3,457

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тк

=Тн πк1 σ

= 288 1,51 3,457 = 323,8

 

ρк

=

 

 

Р

к

 

 

 

=

 

 

 

7,45 106

 

= 50,12

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

459 323,8

 

 

 

 

 

 

Тк

 

 

 

 

 

 

 

 

С

к

= С

н

 

 

ρн

 

= 20 37,57

=15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρк

 

 

 

 

 

 

50,12

 

 

 

 

 

 

 

 

Тк* =Тк

+

Ск2

 

 

 

= 323,8 +

152

 

= 323,9

 

 

 

 

 

 

 

2 1935

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 cp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тк

 

 

 

 

к

 

 

323,9

 

1,311

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рк = Рк

 

*

 

к1

= 7,45

 

 

 

1,3111

= 7,456

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

323,8

 

 

 

 

Таблица 8.6

Значение

0,82

3,457

323,8

50,12

15

323,9

7,456

71

Расчет рабочих колес

По итогам расчета основных параметров нагнетателя получено, что количество ступеней нагнетателя равно двум. Геометрические параметры рабочих колес (βл2, z2, D2) были выбраны в предыдущем расчете, оставляем их без изменений.

Для центробежных нагнетателей природного газа с газотурбинным приводом целесообразно роторы выполнять «жесткими» в связи с тем, что в условиях эксплуатации частота вращения может меняться в широких пределах, а это неблагоприятно сказывается на виброустойчивости «гибких» роторов.

Принимаем запас до первой критической частоты вращения 40 %, т.е. рабочая частота n = 0,6 nкр1 .

По определенной в п. 7 табл. 8.7 осредненной величине диаметра вала выбираем втулочные диаметры РК. Обычно роторы нагнетателей природного газа выполняются без насадных втулок. Тогда, приняв для первой ступени Dвт = dв, для второй ступени необходимо увеличить втулочный диаметр ориентировочно на 0,03 м.

Для определения коэффициента расхода в сечении 0-0 проводится итерационный расчет с п. 17 по п. 19 табл. 8.7. Для обеспечения требуемой точности достаточно двух итераций. В столбце «Способ определения» приведен подробный расчет только первого приближения, второе приближение рассчитывается аналогично.

Рассчитанная в п. 25 табл. 8.7 уточненная скорость в сечении 1-1 для второй ступени (С2(2) =60,53 м/с) отличается от ранее принятой (С2(2) =60,70 м/с) незначительно, что не дает расхождений в определении коэффициента расхода ϕ1(2)=0,27. Т.е. коэффициент kС в п. 10 табл. 8.7 для второй ступени задан верно.

Уточнение в п. 42-44 табл. 8.7 коэффициентов потерь на протечки и дисковое трение приводит к перераспределению внутреннего напора по ступеням: на первой ступени коэффициент напора (ψi(1) = 0,665) ниже, а на второй (ψi(2) = 0,668) - выше ранее определенного ψi = 0,666.

Таблица 8.7 Газодинамический расчет основных параметров рабочих колес нагнетателя

п/п

1

1

2

3

4

5

6

Определяемый параметр

2

βл2

ϕ2

z2

D2

U2

nкр1

-

ность

 

Размер

Способ определения

 

 

3

4

град Из п. 5 табл. 8.5

- Из п. 6 табл. 8.5

шт. Из п. 7 табл. 8.5

м Из п. 29 табл. 8.5

м/с Из п. 13 табл. 8.5

об/мин nкр1 = nоб 0,6 = 5300 0,6 = 8833,3

№ ступени

1 2

5 6

45 45

0,244 0,244

20 20

0,822 0,822

228,2 228,2

8833,3

72

Продолжение табл. 8.7

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

в

= k

d

(X

+ 2,3) D

2ср

 

 

 

 

nкр1

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

dв

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8833,3 = 0,210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,02 (2 + 2,3) 0,822

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

Dвт

м

 

Dвт(1) = dв

 

= 0,210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,210

0,240

 

 

 

 

D

 

 

 

d

 

+ 0,03 = 0,240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вт(2)

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

Dвт/D2

-

(Dвт/D2)(1)= 0,210/0,822=0,255

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,255

0,292

 

(Dвт/D2)(2) = 0,240/0,822=0,292

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

kС

=

 

Cr1

-

Задается

kС (1) = 1,05;

 

kС (2) = 1,0

 

 

 

 

 

 

1,05

1,0

 

 

C0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

k

D

=

D1

 

-

Задается k

D(1)

= k

 

 

 

 

= 1,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,04

1,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

ε0

 

 

-

Для 1-й ступени предварительно зада-

0,98

-

 

 

 

 

 

емся ε0(1) = 0,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я ступень:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

2

1

 

 

 

 

34,4 Q

 

k

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

=

 

 

 

 

вт

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D0

 

 

 

 

 

D

w

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

n

ε

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

D

w

-

 

 

2

min

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

об

 

0

 

 

 

D

 

 

 

 

 

0,482

-

 

 

2

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

34,4 5,667 1,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+

 

 

 

 

 

 

 

3

 

= 0,482

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,255

0,8222

 

 

 

 

 

 

 

0,98 1,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

D0/D2

-

Задается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,488

0,488

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я и 2-я ступени: D0/D2 = 0,488

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

D0

 

 

м

D0 =(D0

D2 ) D2 =0,488 0,822=0,401

0,401

0,401

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

= π (D2

D2

 

) = π

 

(0,4012 0,2102 ) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0(1)

 

4

 

 

0

 

 

 

 

 

вт(1)

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

F0

 

 

м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0917

0,0811

 

 

 

 

 

= 0,0917

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

= π (0,4012 0,2402 ) = 0,0811

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0(2)

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-е приближение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ0(1)

=

 

 

Qн

 

 

 

=

 

5,667

 

 

 

= 0,271

1-е прибл.

1-е прибл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F0 U2

 

0,0917 228,2

17

 

 

 

ϕ0

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,271

0,271

 

 

 

 

 

ϕ0(2)

=ϕ0(1)

= 0,271

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-е прибл.

2-е прибл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

последующие: ϕ0 – из п. 19 табл. 8.7

0,274

0,266

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73

Продолжение табл. 8.7

1

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

 

 

 

 

 

1-е приближение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε0(1) = [10,5 (k 1)МU2

2 ϕ02(1)

]1 (k 1)

=

 

 

 

1-е прибл.

1-е прибл.

18

ε0 =

 

ρ0

-

= [10,5(1,3111)0,5482 0,2712 ]1 0,311

= 0,989

0,989

1,151

 

ρн

 

 

 

 

 

 

(i1)

 

 

 

 

 

 

σ1

2-е прибл.

2-е прибл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε0(2) =

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

=[1+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+(k 1) МU 2 (ψi(i) 0,5 ϕ0

)

 

 

 

0,989

1,151

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+(1,3111)0,5482 (0,6660,5 0,2712 )]3,4571 =1,151

 

 

 

 

 

 

 

1-е приближение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-е прибл.

1-е прибл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qн

 

 

 

 

5,667

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ0(1) =

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

= 0,274

0,274

0,266

19

ϕ0

 

-

 

F0(1)ε0(1)U2

0,0917 0,989 228,2

 

 

 

 

 

ϕ0(2)

=

5,667

 

 

 

= 0,266

 

 

 

 

2-е прибл.

2-е прибл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,274

0,266

 

 

 

 

 

 

0,0811 1,151 228,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

C0

 

м/с

С0(1)

=ϕ0(1) U2 =0,274 228,2=62,53

 

62,53

60,70

 

С0(2)

 

=ϕ0(2) U2

= 0,266 228,2 = 60,70

 

 

 

 

 

Т0(1) =Тн [10,5 (k 1) MU2

2 ϕ02(1) ]=

 

 

 

 

 

 

 

 

= 288[10,5(1,3111) 0,5482 0,2742 ]= 287,1

 

 

21

Т0

 

К

Т0(2) =Tн[1+(k 1) МU2

2 (ψi(1)

 

0,5 ϕ02(2) )] =

287,1

305,1

=288[1+(1,3111)0,5482 (0,6660,5 0,2662 )] =

=305,1

 

 

 

 

 

 

 

 

C 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62,532

 

 

 

 

 

 

 

 

Т0(1)*

=Т0(1)

+

 

0(1)

 

 

 

=

287,1+

 

 

= 288,1

 

 

22

Т0*

К

2 ср

 

 

2

1935

288,1

306,1

 

 

 

Т0*(2)

= 305,1

+

60,70

2

= 306,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1935

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

ρ0

кг/м3

ρ0(1)

=ε0(1) ρн

= 0,989 37,57 = 37,16

37,16

43,24

ρ0(2)

=ε0(2) ρн

=

1,151 37,57 = 43,24

 

 

 

 

 

24

Р0

МПа

Р0(1)

= ρ0(1) RT0(1)

= 37,16 459 287,1 = 4,897

4,897

6,055

 

 

 

Р0(2)

= 43,24 459 305,1= 6,055

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т0(1)*

 

к

 

 

 

 

 

 

 

1,311

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к1

 

 

 

 

288,1

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

1,3111

 

 

 

 

 

Р

 

= Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4,897

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0(1)

 

0(1)

 

Т0(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

287,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

Р0*

МПа = 4,969

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,969

6,139

 

 

 

 

 

 

 

 

306,1

 

1,311

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

= 6,055

1,3111

= 6,139

 

 

 

 

 

 

 

 

Р0(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

305,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74

Продолжение табл. 8.7

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

5

6

 

 

 

1-я ступень:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1(1)

= kС C0(1)

=1,05 62,53= 65,66

65,66

 

 

 

 

2-я ступень предварительно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1(2)

= kС C0(2)

 

=1 60,70 = 60,70,

 

 

26

С1 = Сr1

м/с

окончательно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С1(2) =

 

 

 

 

Qн

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

π D

 

τ

1

b

 

ε

1(2)

 

 

 

60,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1(2)

 

 

1(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

5,667

 

 

 

 

 

 

 

= 60,53,

 

60,53

 

 

 

π 0,4176 0,924 0,0671 1,151

 

 

 

 

 

где b1(2) – из п. 39 табл. 8.7

 

 

 

 

27

D1/D2

-

1-я и 2-я ступени:

 

 

 

 

 

 

 

0,508

0,508

D1 D2

= kD (D0

D2 ) =1,04 0,488 = 0,508

 

 

 

 

 

28

D1

м

D1(1)

= D2 (D1

D2 ) =0,822 0,508=0,4176

0,4176

0,4176

 

 

 

D

 

= D

=0,4176

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1(2)

 

 

 

1(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

U1

м/с

1-я и 2-я ступени:

 

 

 

 

 

 

 

115,9

115,9

U

1

=U

2

(D D ) = 228,2 0,508=115,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

ϕ1

град

ϕ1(1) = С1(1)

U 2

= 65,66 228,2 = 0,29

0,29

0,27

ϕ1(2)

= 60,70 228,2 = 0,27

 

 

 

 

 

 

 

β1(1) = arctg(С1(1)

U1 ) =

 

 

 

 

 

 

 

 

31

β1

град

= arctg(65,66 115,9) = 29,55

 

 

29,55

27,66

 

 

 

β1(2)

= arctg(60,70 115,9) = 27,66

 

 

32

βл1

град

βл1(1)

= β1 +i1

= 29,55 +0,45 = 30°

30°

30°

βл1(2)

= βл1(1)

= 30°

 

 

 

 

 

 

 

33

W1

м/с

W

 

=

 

C2

+U 2

 

=

 

65,662 +115,92 =133,2

133,2

130,8

1(1)

 

 

 

 

1(1)

 

1

 

 

 

 

=130,8

 

 

 

 

 

W

 

=

 

60,72 +115,92

 

 

 

 

 

 

 

1(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т1(1)

=Тн [10,5 (k 1) MU2

2 ϕ12(1) ]= 288×

 

 

34

Т1

К

×[10,5 (1,3111) 0,5482 0,292

]= 286,9

286,9

304,9

Т1(2)

=Tн[1+(k 1)МU2

2 (ψi(1)

0,5ϕ12(2) )]= 288×

 

 

 

×[1+(1,3111)0,5482 (0,6660,5 0,272 )] = 304,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MW1(1)

=

 

W1(1)

 

=

 

 

 

133,2

= 0,321

 

 

 

 

 

 

kRT1(1)

 

1,311

459

 

 

35

MW1

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

286,9

0,321

0,305

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MW1(2)

=

 

 

 

 

 

= 0,305

 

 

 

 

 

1,311 459 304,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

Продолжение табл. 8.7

1

2

 

3

 

4

 

5

6

 

 

 

ε1(1)

= [1 0,5 (k 1) МU2

2 ϕ12(1) ]1 (k 1) =

 

 

 

 

ρ1

= [1 0,5(1,311 1)0,5482

0,292 ]1 (1,3111) = 0,987

 

 

36

ε1 =

- ε1(2)

= [1+(k 1) МU2

2 (ψi(1) 0,5 ϕ12(2) )]σ1 =

0,987

1,151

ρн

=[1+(1,3111)0,5482 (0,6660,5 0,272 )]3,4571 =

=1,151

37

 

ρ1

кг/м3

 

ρ1(1)

=ε1(1) ρн

 

= 0,987 37,57 = 37,08

 

37,08

43,24

 

 

ρ1(2)

 

=1,151 37,57 = 43,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

Р1

МПа

Р1(1)

= ρ1(1) R T1(1)

 

= 37,08 459 286,9 = 4,885

4,885

6,052

 

 

 

 

 

Р1(2)

= 43,24 459 304,9 = 6,052

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я и 2-я ступени:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ1 =1

 

 

kδ δ1 z1

 

 

 

=1

 

0,5 0,01 10

 

=

 

 

39

 

τ1

-

 

πD1 sin βл1

 

π 0,4176sin 30°

0,924

0,924

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,924,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где δ1 = δ2 = 0,010; z1 = 0,5z2 = 10

 

 

 

 

 

 

 

 

b1(1) =

 

 

 

 

 

 

 

Qн

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π D

 

τ

1

 

С

ε

1(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1(1)

 

 

1(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

b1

м

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,667

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,0721

0,0721

0,0671

 

 

π 0,4176 0,924 65,66 0,987

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1(2)

= b2(2) +(b1(1)

 

b2(1) ) = 0,033+

 

 

 

 

 

 

 

 

+(0,0721- 0,038) = 0,0671

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я и 2-я ступени:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B2

 

 

B2

 

=

 

 

 

 

(z2

1,15) ln(D2

 

D1 )

=

 

 

 

 

 

 

 

41

 

 

 

-

 

 

t2

 

 

 

2

π sin(0,5(βл2 + βл1 ))

 

 

 

 

 

 

3,08

3,08

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(20 1,15) ln(1 0,508)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 3,08

 

 

 

 

 

 

 

 

2 π sin(0,5(45°+30°))

 

 

 

42

ψТ2

-

Из п. 8 табл. 8.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,645

0,645

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7 0,9 0,559

0,00053

 

 

 

3

 

 

(10,5082 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

βпр(1)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,822

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,244 0,046

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,0067

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

βпр

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7 0,9 0,559

0,00053

 

3

 

 

(10,5082 )

0,0067

0,0078

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

βпр(2)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,822

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,244 0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=0,0078

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76

Продолжение табл. 8.7

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

6

 

 

 

 

 

βтр(1)

=

 

 

 

 

 

 

0,172

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

103 ψ

Т2

ϕ

2

(b / D )

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

βтр

-

 

=

 

 

 

 

 

 

 

0,172

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,0238;

 

 

 

 

 

 

0,0238

 

0,0273

 

103 0,645 0,244 0,046

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

βтр(2)

=

 

 

 

 

 

 

0,172

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=0,0273

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

103 0,645 0,244 0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ(1)

= (1+ βпр + βтр )(1)

=1+ 0,0067 + 0,0238 =

 

 

 

45

γ

-

=1,031

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,031

 

1,035

 

 

 

 

γ(2)

=1+0,0078+0,0273=1,035

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

γср

-

 

 

 

 

(1+ βпр + βтр )i

 

1,031

+1,035

 

 

 

1,033

γср

=

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

=

1,033

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψi(1)

=ψТ2 (1+ βпр + βтр )(1)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

ψi

-

= 0,645 1,031 = 0,665

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,665

 

0,668

 

 

 

 

ψi(2)

= 0,645 1,035 = 0,668

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

=ψ

i(1)

U 2 = 0,665 228,2 10-3 = 34,63

 

 

 

48

hi

кДж/кг

 

i(1)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34,63

 

34,79

h

 

= 0,668 228,2 10-3 = 34,79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

=

1

ϕ2 +ψ

2

 

 

=1

0,2442 + 0,645

2

=

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Т2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 0,665

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ψi(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

-

= 0,642

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,642

 

0,644

 

 

 

 

(2)

=1

0,2442

+ 0,645

2

 

 

= 0,644

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 0,668

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

α2

град

Из п. 27 табл. 8.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20,7

 

20,7

51

С2

м/с

С2

=

ψТ 2 U 2

=

 

0,645 228,2

=157,3

 

 

 

157,3

 

157,3

 

 

 

 

 

 

cos 20,7°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosα2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т2(1)

= Тн [1+ (k 1)MU2

2(1)ψi(1) ]= 288×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×[1+ (1,3111)0,5482 0,642 0,665]= 299,5

 

 

 

52

Т

2

К

Т

2(2)

=T

 

[1+(k 1)M 2

 

 

(ψ

i

(1)

+Ω

 

ψ

(2)

)]= 288×

299,5

 

317,5

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U 2

 

 

 

 

 

 

 

(2) i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×[1+(1,3111) 0,5482 (0,665+0,644 0,668)]=

 

 

 

 

 

 

 

= 317,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т2(1)*

=

Т2(1)

+

С2(1)2

 

= 299,5+

157,32

 

 

= 305,9

 

 

 

53

Т2*

К

2 ср

2 1935

305,9

 

323,9

 

 

 

 

Т2*(2)

= 317,5+

157,32

 

 

= 323,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1935

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77

Окончание табл. 8.7

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

 

 

 

MС2(1)

=

 

С2(1)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

157,3

 

 

 

 

 

 

 

= 0,371

 

 

 

 

 

 

kRT2(1)

 

 

 

1,311 459 299,5

 

 

54

MС2

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,371

0,360

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

157,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MС2(2)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,360

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,311 459 317,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε 2 (1)

= [1 + Ω(1)ψ i (1) M U2

2 (k 1)]σ

1 = [1 + 0,642 ×

 

 

55

ε2 =ρ2 ρн

-

× 0,665 0,548 2 (1,311 1)]3,457 1

= 1,101

 

 

 

 

 

1,101

1,270

ε2(2)

=[1+(k

1)MU2

2 (ψi(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

1

=[1+

 

 

 

 

 

 

+Ω(2)ψi(2) )]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+(1,3111)0,5482 (0,665+0,644 0,668)]3,4571 =1,27

 

 

56

ρ2

кг/м3

ρ2(1) =ε2(1) ρн =1,101 37,57= 41,36

 

 

 

 

 

 

 

41,36

47,71

ρ2(2)

= ε2(2) ρн

=1,270 37,57 = 47,71

 

 

 

 

 

 

 

57

Р2

МПа

Р2(1)

= ρ2(1) R T2(1) =41,36 459 299,5 =5,686

 

5,686

6,953

 

 

 

Р2(2)

= 47,71 459 317,5 = 6,953

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т2(1)*

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,311

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

305,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3111

 

 

 

 

 

 

Р

2(1)

= Р

2(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 5,686

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т2(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

299,5

 

 

 

58

Р*

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,216

7,563

= 6,216

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

323,9

 

1,311

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

= 6,953

 

1,3111

= 7,563

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р2(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

317,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

τ2

-

Из п. 31 табл. 8.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,945

0,945

60

b2

м

b2(1)

= D2 (b2

 

D2 )(1)

 

 

= 0,822 0,046= 0,038

 

0,038

0,033

b

 

= 0,822 0,040 = 0,033

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1 b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0721 0,038

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

θ = arctg

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= arctg

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

D

2

D

 

0,822 0,4176

 

 

61

θ

град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,58

 

= 9,58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,216

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg

 

 

 

2(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P0(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,969

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η02(1) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,886

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

lg

T2(1)*

 

 

1,311

 

lg

305,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3111

288,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62

η0*2

-

 

 

 

 

 

k

1

Tн*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,886

0,865

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,563

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg

 

2(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P0(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,139

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η02(2)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,865

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

T2(2)*

 

 

 

 

1,311

 

 

323,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3111

lg

305,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

T2*(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78

Расчет диффузоров

По углу потока в абсолютном движении α2 можно судить о возможности применения того или иного типа диффузора. Величина α2 = 20,7° говорит о том, что в ступенях можно применять как лопаточный, так и безлопаточный диффузоры. Однако в целях снижения радиальных габаритов нагнетателя (лимитируются корпусом) и обеспечения более высокого КПД ЦБН в расчетной точке, принимаем решение об установке ЛД в обеих ступенях.

Расчет геометрических параметров диффузоров и определение параметров газа в контрольных сечениях приведен в табл. 8.8.

Таблица 8.8

Расчет лопаточных диффузоров

Определяемый п/п параметр

1 2

1D2

2U2

3MU2

4b2

5α2

6С2

7D3/D2

8D3

9b3/b2

10b3

11b4/b3

12b4

13D4/D2

14D4

15ε3/ε2

16α3*

Размерность

3

м

м/c

-

м

град

м/с

-

м

-

м

-

м

-

м

-

град

Способ определения

4

Из п. 29 табл. 8.5

Из п. 13 табл. 8.5

Из п. 14 табл. 8.5

Из п. 59 табл. 8.7

Из п. 27 табл. 8.5

Из п. 50 табл. 8.7

Задается

D3(1) =(D3 D2 )(1) D2(1) =1,1 0,822 =0,904

Задается

b3(1) =(b3 b2 )(1) b2(1) =1,24 0,038=0,047 b3(2) =1,43 0,033 = 0,047

Задается

b4(1) = (b4 b3 )(1) b3(1) =1 0,047 = 0,047

b4(2) =1 0,047 = 0,047

Задается

D4(1) = (D4 D2 )(1) D2(1) =1,46 0,822 =1,20 D4(2) =1,46 0,822 =1,20

Задается

α3(1)*

= arctg

 

 

 

tgα2(1)

 

=

(b3

b2 )(1) (ε3 ε

2 )(1)

 

 

 

 

 

= arctg

tg20,7

 

=16,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,24 1,01

 

 

 

 

 

α3(*

2)

= arctg

 

tg20,7

 

=14,7

 

 

1,43 1,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ ступени

1

2

5

6

0,822

0,822

228,2

228,2

0,548

0,548

0,038

0,033

20,7

20,7

157,3

157,3

1,1

1,1

0,904

0,904

1,24

1,43

0,047

0,047

1

1

0,047

0,047

1,46

1,46

1,20

1,20

1,01

1,01

16,8 14,7

79

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]