А.Е. Ремизов

Теория и проектирование компрессоров.

Курс лекций.

Часть I Рыбинск 1999

Содержание.

Глава 1. Компрессор гтд как тепловая лопаточная машина.

1.1.Идеальный цикл ГТД . 3

1.2.Принципиальные схемы компрессоров 4

1.2.1. Осевые компрессоры 6

1.2.2. Диагональные компрессоры 7

1.2.3. Центробежные компрессоры 8

1.2.4.Комбинированные компрессоры 9

1.3. Элементарная ступень осевого компрессора 9

1.4. Основные уравнения теории турбомашин применительно к компрессорам. 11

1.4.1. Уравнение неразрывности. 11

1.4.2. Уравнение энергии в тепловой форме. 11

1.4.3. Уравнение энергии в механической форме (Уравнение Бернулли). 12

1.4.4. Уравнение количества движения. 13

1.4.5. Уравнение моментов количества движения (уравнение Эйлера). 14

1.4.6. Эффективность процесса повышения давления в компрессоре. 14

Задачи и контрольные вопросы к главе1. 18

Список литературы, рекомендуемой к главе 1. 19

Глава 2. Cтупень осевого компрессора. 20

2.1. Основные параметры осевой ступени. 20

2.1.1. Термодинамические параметры. 20

2.1.2. Геометрические параметры. 22

2.1.3. Кинематические и гахзодинамические параметры. 23

2.1.4. Энергетические параметры. 24

2.2. Взаимовлияние основных параметров ступени. 26

2.2.1.Типы ступеней в зависимости от степени реактивности. 26

2.2.2. Пути достижения высокой эффективности ступени компрессора. 31

2.3. Распределение параметров потока по высоте проточной части осевой ступени. 34

2.3.1.Условия совместной работы элементарных ступеней, расположенных на различных радиусах. 34

2.3.2. Ступень с постоянной по радиусу циркуляцией. 36

2.3.3. Ступень с постоянной по радиусу реактивностью (=const) 39

2.3.4. Некоторые рекомендации по выбору параметров ступени по радиусу. 41

Задачи и контрольные вопросы к главе 2. 43

Список литературы, рекомендуемой к главе 2. 45

Глава 3. Характеристики компрессорных решёток. 46

3.1. Основные геометрические параметры профилей лопаток и плоских решёток. 46

3.1.1. Геометрические параметры изолированного профиля. 46

3.1.2. Геометрические параметры решётки профилей. 47

3.2. Связь параметров решётки с аэродинамическими коэффициентами профиля. 48

3.3. Характеристики компрессорных решёток при малых скоростях потока. 51

3.3.1. Характеристики эквивалентного диффузора. 51

3.3.2. Обобщённые характеристики плоских компрессорных решёток 54

3.4. Характеристики компрессорных решёток при вязком трёхмерном течении. 61

3.4.1. Пограничный слой на профиле лопатки. 62

3.4.2. Течение вблизи ограничивающих решётку торцевых поверхностей. 64

3.4.2.1. Течение на входе в решётку 65

3.4.2.2. Пристеночное течение в межлопаточном канале решётки 66

3.4.2.3. Перетекание через радиальный зазор 67

3.4.3. Понятия основного и вторичного течения в решётке 68

3.4.4. Особенности распределения параметров при трёхмерном течении в решётке. 69

3.4.5. Потери в компрессорных решётках. 73

3.4.5.1. Профильные потери. 73

3.4.5.2. Вторичные потери. 76

3.4.5.3. Упрощённые эмпирические соотношения для расчёта потерь в решётке. 76

3.4.5.4.Дополнительные потери. 77

3.4.5.5.Полные потери. 78

3.5 Влияние на характеристики решёток чисел M и Re. 81

3.6 Связь потерь в решётке с кпд ступени. 84

3.7 Особенности характеристик сверхзвуковых компрессорных решёток. 86

Задачи и контрольные вопросы к главе 3. 92

Список литературы, рекомендуемой к главе 3. 94