2.2. Расчет рабочего колеса второй ступени

Треугольники скоростей на выходе из РК приняты одинаковыми для всех ступеней. Треугольники скоростей на входе в рабочее колесо не могут быть одинаковыми, так как из соображений унификации принимаются одинаковые D₀ и углы наклона покрывающих дисков  для всех РК.

Следовательно, ,

где .

Таким образом, расчёт второго колеса сводится к определению величин b₂,b₁, c₁, .

Повышение температуры от начального сечения до выхода из второго РК

.

где и.

.

,

где для τ₂ подставлено значение, полученное для первой ступени.

Ширина лопатки колеса на входе b₁ = b₂ + b = 60,5 + 52,5 = 113 мм.

Теперь можно определить приближённое значение абсолютной скорости на входе (для вычисления k_v1)

,

где τ₁ и подставлены значения, полученные для первой ступени.

.

.

Уточненное значение с₁

,

где .

Угол входа на лопатки РК

.

2.3. Расчет рабочего колеса третьей ступени

Расчет выполняется аналогично предыдущим РК.

.

.

,

где для τ₂ подставлено значение, полученное для первой ступени.

.

,

где .

.

.

, тогда .

.

2.4. Расчет рабочего колеса четвертой ступени

.

.

,

где для τ₂ подставлено значение, полученное для первой ступени.

.

,

где .

.

.

, тогда .

.

Опыт показывает, что входной угол лопаток ₁ целесообразно принимать равным или несколько большим, чем , чтобы иметь безударный вход или небольшой положительный угол атаки (i = 2÷5 ).

В целях унификации для всех РК принимаем ₁ = 33 (по первому рабочему колесу).

Рабочие лопатки цилиндрические, очерчиваются дугой окружности.

Радиус средней линии лопатки

.

Радиус центровой окружности лопатки

.

3. Расчёт лопаточных диффузоров

3.1. Расчет ЛД первой ступени

Принимаем следующие размеры лопаточного диффузора промежуточной ступени

; ;.

Тогда;;.

Определяем α₃

.

.

Угол выхода из диффузора α₄

,

где .

Число лопаток

,

где .

Определим угол расширения лопаточногодиффузора

,

где ; = 536.

Средние линии лопаток очерчиваются по дуге окружности.

Радиус средней линии лопатки

.

Радиус центровой окружности лопатки

.

3.2. Расчет ЛД второй ступени

Учитывая, что вторая ступень, как и первая, является промежуточной, сохраняем все размеры за исключением b₃. Таким образом, .

3.3. Расчет ЛД третьей ступени

Учитывая, что вторая ступень, как и первая, является промежуточной, сохраняем все размеры за исключением b₃. Таким образом, .

3.4. Расчет ЛД четвертой ступени

Третья ступень концевая, поэтому для неё сохраняем только условие D₃/D₂ = 1,13. Остальные размеры будут иными.

Примем D₄/D₂ = 1,45 и b₃/b₂ = 1,4. Тогда D₄ = 1,45·1220 = 1769 мм и

b₃ = 1,4·39,4 = 55,16 мм.

.

.

Угол выхода из диффузора

,

где для концевой ступени .

Число лопаток

.

Угол расширения υ

,

где ; = 2,58.

Проверяем коэффициент диффузорности

. Рекомендуется (К_Д = 1,8÷2,4).

Средние линии лопаток очерчиваются по дуге окружности.

Радиус средней линии лопатки

.

Радиус центровой окружности лопатки

.

4. Расчёт выходных устройств

Выходные устройства первой, второй и третьей ступеней – это ОНА, а четвертой (концевой) ступени – кольцевая камера.

4.1. Расчет ОНА первой ступени

Принимаем выходные размеры ОНА ,,36.

Диаметр выхода и90.

Проверяем соотношение скоростей с₆/с₅

,

где .

(принято z₅ = 14 и

δ₅ = 25 мм).

Угол потока на выходе из ЛД с учетом угла отставания.

.

Отношения скоростей и.

Ширина лопаток на выходе из ОНА

,

где при z₆ = z₅ = 14 и δ₆ = 15 мм

.

4.2. Расчет ОНА второй ступени

Величины D₅, D₆, α₅, α₆ и z₆ = z₅ те же, что и в первой ступени, изменяются лишь значения ширины b₅ и b₆.

.

Для соотношения скоростей имеем

.

Средние линии лопаток очерчиваются по дуге окружности, причем

радиус средней линии лопатки

;

радиус центровой окружности лопатки

.

4.3. Расчет ОНА третьей ступени

Величины D₅, D₆, α₅, α₆ и z₆ = z₅ те же, что и в первой ступени, изменяются лишь значения ширины b₅ и b₆.

.

Для соотношения скоростей имеем

.

Средние линии лопаток очерчиваются по дуге окружности, причем

радиус средней линии лопатки

;

радиус центровой окружности лопатки

.

4.4. Расчет выходного устройства четвертой (концевой) ступени

Массовая производительность в нагнетании

.

Плотность воздуха в нагнетании

.

Объемная производительность при конечных условиях

.

Для определения площади проходного сечения кольцевой камеры примем максимальную скорость перед входом в нагнетательный патрубок с_max = 45 м/с.Определим площадь сечения кольцевой камеры

.

Примем сечение круглой формы, асимметрично сбитое набок. Диаметр сечения КК

.

Радиус сечения КК .

Центр радиуса кольцевой камеры выбирается по конструктивным соображениям.