Ступени | Сечение выхода | ||
I | II | ||
| 0,4529 | 0,4529 | - |
| 1,0 | 1,0 | - |
| 0,2314 | 0,28 |
|
| 0,2314 | 0,28 |
|
| 48965 | 59257 |
|
, м
(скорректированные)
, 
13. Окружная скорость на среднем диаметре входа в колесо первой ступени
.
14. Коэффициент нагрузки для первой и второй ступени вентилятора, представляющий отношение затраченной работы ступени к квадрату окружной скорости на среднем диаметре
; 
.
При схеме 
окружные скорости на среднем диаметре 
. Для других схем окружные скорости на средних диаметрах каждой ступени различны, поэтому для нашего примера (
) в первом приближении принимаем
.
Тогда 
;
; 
.
Рекомендуемые значения 
0,35…0,55.
15. Частота вращения вентилятора
.
16. Площадь кольцевого сечения проточной части за вентилятором для внутреннего контура (перед разделителем контуров)
,
где 
- расход через внутренний контур;
- температура на выходе из вентилятора (см. §4.1 п.6);
- см. §1.2 п.5;
- приведенная скорость на выходе из вентилятора по внутреннему контуру;
- угол выхода потока из спрямляющего аппарата последней ступени вентилятора;
.
17. Площадь кольцевого сечения за вентилятором по наружному контуру (перед разделителем контуров)
.
18. Диаметр передней кромки разделителя контуров
.
19. Температура изоэнтропически заторможенного потока воздуха на выходе из спрямляющего аппарата ступени равна, соответственно, температуре торможения в абсолютном движении на выходе из рабочего колеса данной ступени и температуре торможения на входе в последующую ступень, т. е.
.
20. Предварительный выбор КПД ступени вентилятора можно проводить согласно рекомендациям, данным в п.12 данной главы или по графику (рис. 4.2). Выбираем 
.
 |
Рис. 4.2. Связь изоэнтропического КПД компрессора с КПД ступеней при различных значениях
Окончательные значения 
устанавливаются в процессе расчета степени повышения давления 
в каждой ступени вентилятора.
21. Степень повышения давления в отдельных ступенях вентилятора определяется по формуле
,
и в тоже время должно соблюдаться условие
.
В связи с этим приходится подбором вносить небольшие корректировки в первоначально выбранные значения .
В случае, когда входной направляющий аппарат отсутствует, давление 
будет является одновременно и давлением перед рабочим колесом первой ступени вентилятора 
.
При наличии ВНА давление перед первым рабочим колесом равно 
, где 
.
22. Полное давление на входе в i-ю ступень
.
Результаты расчетов по п. п.19…22 сведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Рассчитываемые параметры | Ступени | Сечение на выходе | |
I | II | ||
| 288 | 336,6 | 395,32 |
| 336,6 | 395,32 | - |
| 0,85 | 0,85 | - |
| 1,5957 | 1,6254 | - |
| 101325 | 161686,1 | 262804,6 |
, К
, К
, Па23. В случае отсутствия ВНА на входе в вентилятор угол входа в рабочее колесо первой ступени вентилятора 
. В этом случае 
, т. е. равна выбранной величине (см. §4.1 п.1).
Критическая скорость на входе в первую ступень вентилятора
.
Скорость на входе в вентилятор
.
Коэффициент расхода на среднем диаметре в колесе первой ступени
.
Обычно 
. Аналогично рассчитывается 
и в других ступенях, предварительно распределив осевую скорость по ступеням вентилятора. При распределении необходимо учесть, что сохранение 
неизменно высокой на первых ступенях вентилятора позволит получить в них повышенные напоры. Осевая скорость на входе в колесо первой сверхзвуковой ступени может быть больше, чем в дозвуковых ступенях. Обычно для сверхзвуковых ступеней 
. С другой стороны, выбор на последней ступени вентилятора должен быть согласован с осевой скоростью на входе в колесо первой ступени компрессора газогенератора (см. §2.2 п.5).
24. Коэффициент расхода , степень реактивности, коэффициент напора 
и угол 
входа воздуха в колесо первой ступени на среднем радиусе связаны между собой выражением
,
где 
(см. §2.1 п.6);
.
Т. к. , то 
, откуда степень реактивности для первой ступени вентилятора определяется
.
В сверхзвуковых ступенях 
.
Для обеспечения плавности проточной части при таких 
необходимо в рабочем колесе снизить осевую скорость Са на 20
…30, а в направляющем аппарате этой ступени Са может быть увеличена на 15…20.
Повышенное значение 
(по сравнению с 
) позволяет получить большие значения коэффициента напора при незначительном снижении КПД ступени. В последующих ступенях степень реактивности может быть сохранена равной степени реактивности в первой ступени или с целью увеличения КПД последующих ступеней вентилятора снижена на каждую последующую ступень на 3%…5%.
25. В случае наличия ВНА, что объясняется специальными требованиями к ВНА, принимая коэффициент расхода, равный ранее принятому значению, т. е. 
, определяем угол 
входа воздуха в колесо первой ступени вентилятора
Степень реактивности в этом случае для первой ступени обычно выбирают близкой к оптимальной . Иногда для уменьшения величины предварительной закрутки на входе в колесо первой ступени степень реактивности доводят до 
. Для последующих ступеней, 
обычно увеличивается с увеличением номера ступени на 1%…3%.
Выбрав 
и определив , находим приведенную скорость на входе в первую ступень
.
26. Число Маха на входе в рабочее колесо первой ступени по относительной скорости
где 
;
.
Величина 
и 
определяются по величине 
из табл. ГДФ. Для нашего примера =0,9087; =0,9189.
Для первых ступеней вентилятора, в случае выполнения их дозвуковыми, допустимые числа Маха 
= 0,75…0,8. Для трансзвуковых = 0,9…1,1, сверхзвуковых 
= 1,1..1,3.
27. Коэффициент производительности первой ступени
.
В современных дозвуковых компрессорах 
, в трансзвуковых 
до 0,7, в сверхзвуковых до 0,78. Значения < 0,6 приводит к необоснованному увеличению диаметральных размеров компрессора.
В случае несовпадения коэффициента производительности с указанными значениями следует пересмотреть выбранные величины , 
и 
.
28. Окружная составляющая абсолютной скорости на входе в рабочее колесо i-й ступени
,
где 
(см. §2.1 п.6);
.
29. Абсолютная и приведенная скорость на входе в рабочее колесо i-й ступени
;
.
30. Угол входа в ступень по абсолютной скорости
(при отсутствии ВНА).
Подчеркнем, что угол на входе 
является одновременно и углом выхода потока из спрямляющего аппарата предыдущей ступени, т. е. 
.
31. Площадь проходного сечения на входе в ступень
.
32. Наружный 
и внутренний 
диаметры рабочих колес i-й ступени
;
.
33. Высота рабочей лопатки
.
Результаты расчета сведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3
Рассчитываемые параметры
НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Реклама
Реклама на сайте, общая информация Контент-маркетинг Поддержите проект! Copyright © 2009-2026 Pandia. Все права защищены. Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Автоответчик: +7 495 7950139 228504 Написать письмо: [email protected] 
❮
❯
|