Газотурбинные установки для транспорта природного газа. Рудаченко А.В - 36 стр.

UptoLike

36
Через сечение 1–1 проходит в секунду масса воздуха r t ω
1а
ρ
1
с
количеством движений r t ω
1а
·ρ
1
· ω
1а
, аналогично для сечения 2–2:
r t ω
2а
· ρ
2
·· ω
2а.
Так как давления в сечениях 1–1 и 2–2 равны р
1
и р
2
, то
обусловленные ими силы, можно представить в виде:
для сечения 1–1 – r t р
1
;
для сечения 2–2 – r t р
2
.
Импульс внешних сил, действующих на поток в направлении началь-
ной скорости, равен изменению количества движения потока, поэтому:
( )
(
)
2 2
1 2 2 2 1 1
1
a a
a
P rtp rtp с rt rt
ρ ω ρ ω
+ =
. (1.15)
С учетом полученного соотношения осевая составляющая силы оп-
ределиться в следующем виде:
(
)
(
)
aa
rtpprtP
a
2
2
2
1
2
112
ωρωρ
+=
. (1.16)
Аналогично поступим при определении силы, направленной вдоль
оси решетки. Количество движения в сечениях 1–1 и 2–2 равны:
Ua
rt
111
ω
ρ
ω
и
Ua
rt
212
ω
ρ
ω
. (1.17)
Уравнение количества движения можно представить в виде:
(
2 2 2 1 1 1
1
a U a U
U
P с rt rt
ω ρ ω ω ρ ω
=
. (1.18)
В этом случае сила равна:
(
)
U
a
Ua
rtP
U 2
2
2111
ωωρωωρ
=
. (1.19)
Из полученных соотношений (1.18) и (1.19) также следует, что за-
висимость сил, действующих на лопатку определяется разностью отно-
сительных скоростей и расстояния точки приложения силы от оси вра-
щения. Это приводит к необходимости сложного профилирования рабо-
чих лопаток компрессора под различными углами наклона.
Вращающий момент колеса определяется из уравнения
(
)
UU
crcrGM
2211
=
, (1.20)
где r
1
и r
2
расстояние от оси вращения до вершины лопатки перед
решеткой и за ней соответственно;
G – массовый расход воздуха.
Профилирование проточной части по комбинированным законам:
проточная часть компрессора выполнена по закону d
ср
= const d
н
и
d
вт
переменные величины;
проточная часть с одновременным уменьшением d
н
и d
вт
;