Просмотров: 2213

До настоящего времени газодинамика потока в таких решетках с конечным шагом лопастей недостаточно изучена. Поэтому применяются упрощенные схемы, рассматривающие течение потока в отдельных межлопастных каналах, образованных соседними лопастями.

 

При постоянной со относительное движение в межлопастных каналах можно полагать установившимся. Абсолютная скорость с в таком потоке представляет собой векторную сумму относительной (относительно стенок канала) и переносной (вращение вокруг оси колеса) скорости. Результирующую абсолютную скорость с определяют построением параллелограмма скоростей. Энергетические качества рабочего колеса определяются главным образом кинематическими соотношениями. Кроме сил, вызванных изменением величины и направления здесь возникает центробежная сила, вызываемая вращением в переносном движении и сила инерции, вызываемая кориолисовым ускорением.

 

ПАРАМЕТРЫ ПРОФИЛЯ И ПЛОСКОЙ РЕШЕТКИ ПРОФИЛЕЙ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА

Течение газа в пространственных решетках рабочих колес и направляющих аппаратов имеет сложный характер. В теории и расчетах осевых компрессоров используются плоские решетки профилей, которые получаются сечением пространственных решеток рядом соосных цилиндрических поверхностей произвольного радиуса и разверткой полученных сечений на плоскость. В результате получают плоскую решетку профилей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. При ориентировочном рассмотрении течения газа в плоской решетке осевого компрессора (плоский поток) радиальной составляющей скорости газа и взаимным влиянием профилей пренебрегают. Средняя (скелетная) линия профиля это кривая линия, разделяющая на равные части расстояние между выпуклой и вогнутой кромкой профиля, измеренное по нормали к этой линии. Среднюю линию можно построить вписанием окружностей в тело профиля. Хордой I профиля называют линию, соединяющую крайние точки средней линии.

 

За толщину профиля 5 принимают расстояние между выпуклой и вогнутой кромками профиля, измеренное нормально к хорде, либо расстояние измеренное нормально к средней линии профиля (т. е. диаметры вписанных окружностей). В современных компрессорах, в первую очередь , осевых, значения местных относительных скоростей близки или превышают значения скорости звука а в сжимаемой среде. В таких случаях возникают дополнительные явления в потоке газа. При увеличении скорости натекания на профиль вначале имеет место подобное изменение местных скоростей во всех точках обтекаемого профиля. При дальнейшем повышении из-за увеличения местных скоростей в некоторых точках происходит уменьшение плотности газа. При скачке уплотнения происходит резкое снижение КПД компрессора (подобно снижению КПД при кавитации в насосе). Снижение КПД в значительной степени вызвано увеличением сопротивления при обтекании профиля из-за интенсивного отрыва пограничного слоя при скачке уплотнения. При скачках уплотнения происходит необратимое преобразование кинетической энергии газа в теплоту, возникает свойственное только сверхзвуковым потокам волновое сопротивление. Опасность возникновения скачка уплотнений в центробежных компрессорах относительно меньше. Наиболее опасной зоной возникновения скачка уплотнений в осевых компрессорах является вход на лопатки рабочего колеса; в центробежных компрессорах — входные элементы лопаток диффузора или язык спирали. В многоступенчатых компрессорах наиболее опасной с точки зрения достижений скорости звука является первая ступень.

 

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ. БЕЗРАЗМЕРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ

Лопастные компрессоры относятся к классу динамических машин. Явления, происходящие в потоке газа в проточной части, должны подчиняться общим законам динамического подобия. Поток газа в проточной части компрессора движется с высокими скоростями и, следовательно, с высокой степенью турбулентности (в квадратичной зоне режимов течения). В связи с этим условия динамического подобия течения могут выполняться, если обеспечить прежде всего требования геометрического и кинематического подобия. Компрессоры обычно создаются сериями с геометрически подобной формой проточной части, и рабочие параметры их подчиняются основным законам подобия.

 

Основные критерии подобия лопастных компрессоров

При изучении подобия газодинамических процессов в лопастных компрессорах рассматриваются следующие безразмерные критерии:

1) число Маха, характеризующее режим течения при скоростях, превышающих скорость звука в газовой среде, подаваемой компрессором;

2) число Рейнольдса, характеризующее режим течения при скоростях, меньших скорости звука;

3) число Прандтля, оценивающее влияние тепло механических характеристик газа на его движение и теплообмен;

4) число Нуссельта, определяющее влияние теплообмена газа при его движении.

К этим четырем критериям следует добавить показатель адиабаты. Однако выполнение равенства всех критериев подобия для двух геометрически подобных потоков невозможно. Например, равенство чисел 1 и 2 розможно лишь в случае, если рассматриваемые системы каналов не только подобны, но и равны по размерам. Для газовых потоков с разными показателями адиабаты невозможно сочетать геометрическое и кинематическое подобие во всех сходственных сечениях двух лопастных компрессоров. Поэтому применяется приближенное подобие, допускающее нарушение таких критериев подобия, которые в данном конкретном случае не являются определяющими.

 

В проточной части компрессора аналитическое определение основных технических характеристик с использованием методов газодинамики довольно сложно. Поэтому если известны характеристики проточной части какого-то компрессора или его ступени, то при выполнении условий подобия можно определить характеристики разрабатываемого компрессора.


Вы находитесь:    ГлавнаяОбзорыНаучная литература

О нас

ООО "Мой компрессор"

юр.адрес: РБ, г. Минск, ул. Тростенецкая, д.6

Зарегистрирован в торговом реестре с 21 июля 2014г.

Контактная информация

worldmap

Мобильный телефон МТС:  +375 33 3003999
Мобильный телефон Velcom: +375 29 3033999