Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 5.9. Схема рабочих решёток осевого компрессора
и треугольники скоростей
Из лопаток направляющего аппарата газ попадает на рабочие лопатки с относительной скоростью w
1
и по-
лучает переносную скорость U. Тогда абсолютная скорость на входе определяется векторной суммой
UwС +=
11
. При Ω = 0,5 получается, что ,,
1221
β
=
α
β
=
α и тогда w
1
= C
2пр
w
2
= C
1
. Величина абсолютной ско-
рости С
1
определяется из треугольника скоростей по теореме косинусов. При этом
2
,
2
2
1
2
2
на
2
2
2
1
рл
CC
h
ww
h
−
=∆
−
=∆
и
∆h
рл
= ∆h
на
.
На h–s диаграмме процесс сжатия будет изображаться так, как показано это на рис. 5.10.
Как и в турбинах, внутренние потери, связанные с необратимостью процесса сжатия, в компрессорах учи-
тываются значением внутреннего КПД η
i
= l
д
/ l
т
(l
д
и l
т
– действительная и теоретическая работы на привод ма-
шины). Работа, подводимая к валу, в каждой ступени идёт на сжатие и проталкивание
газа и на повышение его кинетической энергии. Если сжатие политропное, то работа
на привод будет
2
1
1
2
1
2
3
1
1пол
СС
RT
n
n
l
n
n
−
+
−λ
−
=
−
.
Отношение l
д
/ l
пол
называют внутренним политропным КПД; η
iп
= l
д
/ l
пол
. Если про-
цесс адиабатный, то n = k и КПД называют внутренним адиабатным. Его величина η
iа
= 0,85…0,95. На рис. 5.11 приведена h–s диаграмма при политропном сжатии в сту-
пени.
Степень повышения давления λ в одной ступени осевого компрессора не может
быть большой (λ = 1,2…1,4), поэтому осевые компрессоры всегда многоступенчатые. Теоретически выгодно ве-
личину λ делать одинаковой для всех ступеней, но на практике по ходу потока это отношение несколько увеличи-
вают (~ на 10…15 %).
Чаще всего диаметр вала или втулки d
вт
с рабочими лопатками не меняется, а диаметр корпуса d
к
по ходу
потока уменьшается. Отношение d
вт
/ d
к
называют втулочным отношением ν = d
вт
/ d
к
. Для первых ступеней ν =
0,5…0,8, а для последних ν = 0,7…0,9.
Возможна и другая компоновка, когда диаметр корпуса постоянный, а диаметр втулки, на которой крепят-
ся рабочие лопатки, увеличивается.
Обычно рабочие лопатки крепятся на втулке с помощью хвостовика с углублениями. Направляющие ло-
патки крепятся к специальной втулке, а та – к корпусу компрессора. Снаружи часто посажен бандаж.
Общее устройство двух осевых компрессоров приведено на рис. 5.12 и 5.13. Первый из них имеет литой
чугунный корпус со специальной полостью, по которой циркулирует охлаждающая вода. Второй имеет проме-
жуточный отвод сжимаемого газа. Остальные особенности выделены сносками и соответствующей расшифров-
кой в подрисуночных надписях.
р
1
р
2
1
2
•
•
h
1
h
2
∆
h
на
s
h
•
∆
h
рл
р
з
Рис. 5.10. h–s диаграм-
ма процесса сжатия в
компрессоре при
Ω =
0,5

Страницы