Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Соколов Ю.Н. Основы единой теории лопастных машин (насосов, вентиляторов, воздуходувок) [учеб. пособие для студентов втузов]

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

7.84 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2122 / 2322 23 > Следующая >>>

П р а к т и ч е с к о е п р и м е и е и и е безразмерных характеристик лопастных машин определяется возмож ностью обобщения результатов исследований их моде лей и весьма простого расчета основных размеров кон

кретной

машины, базирующегося

па наличии безразмер

ной

характеристики

серии машин

выбранного типа.

П р и о б р а б о т к е р е з у л ь т а т о в

м о д е л ь н ы х

и с п ы т а н и й ,

получив

характеристику

модели

виде

зависимости

д р и (QM )i

координаты отдельных точек

кри

вой

пересчитывают

по

(IV—17)

(IV —18)

на

соответ

ствующие им

безразмерные коэффициенты

И и Q,

ис

пользуя

известные

размеры

модели

определяя

по

ним

иы

и F„. По ряду

полученных так спаренных

зна

чений-

Я и

строится

кривая Н(Q)

безразмерной

ха

рактеристики. Для

построения

кривой Yj (Q), в

предпо

ложении

независимости ч] от

размеров

машины,

до

статочно

лишь

снять с кривой vj(QM )

соответствующие

отдельным

значения

i\ и для

каждого

подсчи

тать

Q =

-О*- .

Полученные

зависимости

Н (Q)

т) (Q)

определяют

безразмерную

характеристику всей серии машин одно

типных,

с моделью

данного типа — «модельную»

их

без

размерную

характеристику.

Д л я р а с ч е т а о с н о в н ы х р а з м е р о в м а ш и -

и ы,

удовлетворяющих

заданным Ар,

Q и л, при

извест

ной

плотности

жидкости

или

газа

р прежде' всего необ

ходимо отыскать «образцовую» безразмерную характе ристику, т. е., по-существу, выбрать наиболее подходя щий тип машины. Это выполняется с помощью оценки

необходимой величины пуо			(или nso)		на основе задания
" У з ад	=	Л	hp	3/4
				3/4

или	0	с с		Q1 '2
				ьр	3/4

Из всей совокупности известных машин соответству ющей группы (вентиляторов или насосов и т. п.) следует

14. З а к а з 4543,

209

теперь подобрать		такую, нормальное значение пуп	(или
ns0)	которой наиболее близко подходит к необходимо
му.	Безразмерную	характеристику такой машины	при

нимают за основу для последующего расчета. Имея лишь индивидуальную характеристику образцовой машины и зная ее основные размеры, безразмерную характеристи ку -можно построить таким же способом, какой был опи

сан выше в применении к обработке результатов	модель
ных исследований. При таком выборе образцовой	машины

и ее безразмерной характеристики следует, разумеется, исходить не только из соображений о необходимой ве личине пу (млн ns)- Необходимо учитывать, что проек тируемая машина будет подобна образцовой во всех ее свойствах: она будет обладать примерно таким же мак

симальным	к. п. д.,	такой же степенью	его	снижения
при отступлении от		оптимального режима,		такой же
«крутизной»	напорной характеристики		Ар (Q), такими

же кавитационными свойствами, если это насос, и т. п. Поэтому, подбирая образцовую машину, следует обсто

ятельно проанализировать		эти особенности	и из	двух
или нескольких	образцов,	близких по . пу0	(или	nso
к необходимому,	выбрать	такой, который	наилучшим

образом соответствует условиям задания по всей сово купности его свойств, нередко противоречивых.

Когда безразмерная характеристика образцовой ма

шины	установлена,	необходимо выбрать	на ней	р а с
ч е т н у ю т о ч к у ,		соответствующую заданному режиму
работы	проектируемой машины. Если пуо		(nso)	образ

цовой машины строго соответствует необходимой его величине по заданию, расчетная точка, как очевидно, должна совпадать с точкой О оптимального режима на безразмерной характеристике (рис. IV—19 а). В про тивном случае расчетную точку следует сдвинуть от

оптимального	режима	вправо		или влево — до	полного
совпадения пуо	(или	nso)	образцовой машины-и		проек
тируемой. В	противном		случае	проектируемая	машина
не будет в состоянии развивать заданные Ар и Q при за
данном числе	оборотов.

Дальнейший расчет основных размеров проекти руемой машины проводится на основе уравнений (IV—17) и (IV—18) исключительно просто. Зная координаты расчетной точки, например, точки Р на рис. IV—9а

безразмерной характеристикиНР и Qp , по уравнению (IV—17), содержащему лишь одну неизвестную, на ходят

Уравнение (IV—18) позволяет после этого определить характерную площадь сечения

F = — м\

Если, как обычно, считать, что характерная пло щадь F = — ttD2, определяется и наружный диаметр

рабочего колеса проектируемой машины

Все остальные (/,) размеры проектируемой машины определяются по их относительной величине lt =

в образцовой машине, исходя из геометрического по добия

i, = -irD = ii0JL.

Углы лопаток проектируемой и образцовой машин долж ны быть соответственно одинаковыми, а форма лопаток, как и всех других конструктивных элементов, — геомет рически подобны.

Основным преимуществом такого расчета, вернее — подбора размеров проектируемой машины по ее подобию образцовой, является его простота. Результаты такого расчета обладают в то же время и высокой степенью их надежности, т. е. вероятности совпадения действительной характеристики спроектированной машины с условиями задания. Это объясняется непосредственным использова нием в процессе расчета результатов опыта — экспери ментальной характеристики образцовой машины.

В заключение необходимо отметить, что расчет по подобию не позволяет спроектировать принципиально но-

14*.

211

вую машину. Ориентируясь на подобие выбранному об

разцу, мы естественно и получаем			лишь	егр «копию» —
машину подобную	образцовой,	но	имеющую размеры,
соответствующие	заданию.
Когда же создаются н о в ы е		т и п ы		лопастных ма

шин, необходима экспериментальная проверка их эксплу атационных качеств на образцах, соответствующих им по типу. Таковыми служат обычно их модели или целые се рии моделей различных типов. По результатам испытаний этих моделей получают их модельные характеристики. Сопоставляя их по целой серии модельных исследований, легко выбрать наилучший по его эксплуатационным каче ствам модельный образец. Построив для него безразмер ную характеристику и проведя с ее помощью расчет основных размеров машины в-натуре, создают натурный образец нового типа машины, обладающий свойствами выбранной в качестве наилучшей модели-

			ЛИТЕРАТУРА
1.	А р ц ы к о в	А. П.	Работа		двухступенчатого осевого			вентиля
тора со встречным движением					колес. Тр. Ленинградского			корабле
строительного института,			вып. XVII,			1955.
2.	Б е к и е в	В. С.	Оптимальное			профилирование	осевых		ком
прессоров, вентиляторов			и	насосов. «Машиностроение», №				9,	1963.
3.	Б о г д а и о в с к и и		В.	И.	Опытное исследование		влияния		гид
родинамической		решетки	в	колесе		осевого насоса.	Отчет	ВИГМ
К» 15,	1955.
4.	Б р у с и л о в с к и н		И.	В.	О выборе параметров, осевого				вен

тилятора. Сб. «Промышленная аэродинамика», вып. 10, Оборонгиз, 1958.

5. Б р у с и л о в с к и й И. В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов. Сб. «Вентиляторы общепромышленного и специаль

ного	назначения».	МДНТП,	М.,	1965.
6.	В о з н е с е н е	к и и И.	Н.	Жизнь, деятельность и избранные

труды в области гидромашиностроения и автоматического регулиро вания, Машгиз, 1959.

7. Г и и е в с к и й А. С.	Исследование аэродинамических характе
ристик решеток профилей,	рабочего колеса и направляющего аппа

рата осевого компрессора. Диссертация, ЦАГИ,

1956.

9. Ж у к о вМ . Е . ,

С а м

О Й Л

о в

И Ч

Г. С.

Основы

аэродинамики

8. Д е й ч

турбомашин. Машгиз,

1958.

с к и й

Н.

Вихревая

теория

гребного

винта. Собр.

соч., т. IV, Гостехтеориздат,

1949.

н воздуходувные ма

10. К а н т о р о в и ч

Б. В.

Гидравлические

Е .

шины. Металлургиздат,

1950.

11. К о л е с н и к о в

А. В.

Влияние

радиального

зазора на струк

туру потока и потери давления в осевом вентиляторе. Сб. «Промыш

ленная	аэродинамика», вып. 21,-Оборонгиз,					1962.
12.	К о ч и н	Н.		Гидродинамическая		теория	решеток. ГТИ,
і 949.			М., Б о т к а ч и к И. А. Дымососы				и вентиляторы
13.	Л е в и н И.		Е .
мощных электростанций. ГЭИ, 1962.
14.	Л е с о х и н		А. Ф., С и м о н о в		Л. А.	Расчет	турбин	Капла-
на по	заданному		распределению вихрей. Оборонгиз,				1949.
15.	Л о к ш и н	И. Л. Применение			результатов испытаний			враща

ющихся круговых решеток к аэродинамическому расчету колес цент робежных вентиляторов. Сб. «Промышленная аэродинамика», вып. 25, Оборонгиз, 1963.

16. Л о к ш и п И. Л., С о л о м а х о в а Т. С. Исследования по разработке метода расчета центробежных вентиляторов. Сб. «Венти ляторы общепромышленного и специального назначения», МДНТП,

М.1965.

17.

Л о м а к и н

А. А.

Центробежные н

осевые

насосы. «Маши

ностроение»,

1966.

18. Н е в е л ь с о и

М. И. Центробежные

вентиляторы. ГЭИ, 1954.

19.

О в с я н н и к о в

Б. В. Теория

н расчет

насосов

ЖРД .

Обо-

ропгпз,'

1960.

20.

П р о с к у р а

Г.

Ф.

Гидродинамика

турбомашин.

Машпп,

1936.

21.

П о л п к о в с к и и

В.

И.

Вентиляторы,

воздуходувки,

комп

рессоры,

Машгиз,

1936.

22.

П ф л е й д е р е р

К. Лопаточные машины для жидкостей н

газов. Машгиз. I960 (перевод с немецкого).

23.

Р и с

В. Ф. Центробежные компрессорные машины. «Машино

строение»,

1964.

24.

Р и х т е р

Л. А.

Тяга.н

дутье

на тепловых

электростанциях.

ГЭИ.

1962.

25.

Р у д н е в

С. С.

Расчет центробежных насосов на кавитацию.

Харьков,

1935.

(Труды

конференции).

26.

Р ы с п и С. А.

Вентиляционные установки

машиностроитель

ных заводов. Справочник,

Машгиз,

1960.

27.

С е д о в

Л.

И.

Плоские

задачи гидродинамики

аэродина

мики. «Наука»,

1966.

28.

С о к о л о в

Ю. Н.

Об осевых

машинах

со встречным

враще

нием рабочих колес. Изв. Томского политехнического ип-та, т. 80, 1955.

29. С о к о л о в 10. Н. О применении встречного вращения рабо чих колес в осевых компрессорных машинах. Тр. 1-ой межвузовской конференции по авиационным лопаточным машинам. Оборонгиз, 1958.

30. С о к о л о в		Ю. Н.	Расчет осевых	машин со	встречным вра
щением	рабочих	колес.	Изв. Томского	политехнического		ин-тл,
т. 109,	1960.
31. С о к о л о в		Ю. Н. О коэффициенте		полезного	действия	пары

встречно вращающихся осевых колес. Изв. Томского политехниче

ского ин-та, т. 110,			1962.
32. С о к о л о в			Ю. Н., С о к о л о в а		И. Ю. Неравномерность по
ля скоростей	за	лопаточным		венцом	по его шагу.	Изв. вузов
«Энергетика»,	№	1,	1970.
33. С о л о м а х о в а Т. С.				Расчет	аэродинамических	характери

стик вращающихся круговых решеток профилен колес центробежных вентиляторов. Сб. «Вентиляторы общепромышленного и специально

го назначения», МДНТП, М.,	1965.
34. С т а р и ц к и й В. Г.	Выбор оптимальных параметров осевых

насосов и применение метода А. Ф. Лесохина к расчету их лопаст

ной системы (диссертация). ЛПИ,				1956.
35.	С т е п а н о в	А. И.	Центробежные и осевые насосьГ. Машгиз,
1960	(перевод с английского).
36.	С т е п а н о в	Г.	Ю. Гидродинамика решеток		турбомашин.
Физматгиз, 1962.
37.	С т е ч к и и	Б. С. Осевые		компрессоры. ВВИА,	Оборолгпз,
1947.

38. С у х а н о в Д. Я. Американские центробежные насосы п Ме тод их расчета. ГОНТИ, 1938.

39. С т р а х о в и ч К. Н. Центробежные компрессорные машины.

Машгиз, 1940.
40. У ш а к о в К. А., Б р у с и л о в е		к и й И. В.,	Б у ш е л ь А. Р.
Аэродинамика	осевых вентиляторов и	элементы	их	конструкций.
Гортехиздат,	1960.
41. Ш е р с т ю к А. И. Осевые компрессоры. ГЭИ,				1955.

42.Ш е р с т ю к А. Н. Насосы, вентиляторы, компрессоры. «Выс шая школа», 1972.

43.Ш е р с т ю к А. Н. К расчету центробежных вентиляторов и дымососов. «Теплоэнергетика», № 5, 1955.

44.

Ш н а и х а к е

В.

Рабочие

колеса

насосов

и турбин. ОНТИ,

1934

(перевод

немецкого).

45.

Х о у э л л

А. Р.

Гидродинамика

осевого

компрессора.

Сб.

«Развитие газовых турбин», БНТ, 1947.

46.

Э й л е р

Л.

Более полная

теория

машин,

приводимых

в дей

ствие движением воды. СПб, 1754.

47.

A n d r e w s

S. I. Fests

Releted to

the

Effect,of Profile

Shapl

and

Comber-Line

Compressor.

Casende

Performance

A. R. C.

№ 2743, London,

1955.

48.

E c k B. Ventilatoren. Berlin,

1952.

49.

G s а у W. H. Die stromung

durch

ein schwingendes und ro-

tierendes radiales

Schaufelgitter.

Zeitschrift

fur

Flugwissenschaften,

v. 6, 1958, № 11.

50.

S t e p h e n s o n

I. M.

Efficiency and

Drag of an Axial-Flow

compressor stage. Aincraft Engineering, Iune,

1953.

51.

S t s c h e l e t z k y

Gleichgewichts

formen

von

Stro-

mungen mit Konstantem Drail in zilidrischen

Rotationshohl—raumen.

Zur VeroHentlichung Vorgesehen in Voith.

Forsh. u. Konstr.,

1958,

Heft 3.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

Введение

Г л а в а I.

Общие

условия

работы

машин,

передающих

энергию

потоку

жидкости

или газа

I — 1 . Полезная

и затраченная

энергия, общин

к. п. д.

машины

потребляемая

ею

мощность .

. .

I — 2 . Энергия,

переданная

машиной

потоку .

. .

I — 3 . Термодинамические

методы

определения

работы

теоретического

цикла

компрессора

. .

I —4 . Сравнение

работы

компрессора

при

адиабатном

при

изотермическом

сжатии

. .

I — 5 . Адиабатный

изотермический

к.

п.

д.

компрес

сорной

машины

I —6 . Типичные случаи полнтропическнх

процессов сжатия

I — 7 . О

допустимых

пределах

упрощения

при

вычисле

нии работы

компрессора

. 3 7

Г л а в а II. Основы

теории

лопастных машин . .

. .

II—1. Изменение

скоростей

давлении

проточных

каналах

лопастной

машины

§11—2--Полезная

и теоретическая энергия лопастной ма

шины,

ее гидравлический

к. п. д

I I — 3 . Общее

понятие о струйной и вихревой

теориях

лопастных

машин

I I — 4 . Треугольники

скоростей

при

входе

на

выходе

рабочего

колеса

§11—5. Момент

взаимодействия

между

рабочим

колесом

потоком

I I — 6 . Теоретическая

энергия,

передаваемая

рабочим

колесом

потоку

Л—-7. Поправка

иа

циркуляцию

вокруг лопастей

h—8. Преобразование

уравнения

Эйлера

при

нормаль

ном входе

Г л а в а

III. Аэродинамика

рабочего

колеса

лопастной машины

III—1. Влияние

угла выходной кромки лопаток центро

бежного

колеса

на

величину

передаваемой

им

энергии

III—2. Степень

реактивности лопастного

колеса

III—3. Элементарная

методика

расчета

центробежного

колеса

III—4. Современное

развитие теории

методики расчета

центробежных

машин

III—5. Основы аэродинамики решеток профилей

III—6. Методы

оценки

аэродинамических

характеристик

решеток

профилей

105

III—7. Решетка

профилей

неравномерном

по

шагу

потоке

116

III—8. Гидравлические

потери

центробежном

колесе

124

III—9. Гидравлические,

потери

кольцевого

элемента

осе

вого колеса

и ступени

131

III—10. Встречное

вращение

пары

осевых

колес

гид

равлический к. п. д. их кольцевого элемента

138

III—11. Особенности

аэродинамики

потока

межлопа

точном канале

осевого

колеса

. . .

144

III—12. Гидравлический к. п. д. осевой машины в

целом

147

III—13. Методика

расчета

профилирования

лопастей

осевого

колеса

149

III—14. Условный

коэффициент

подъемной

силы

лопа

точного

венца

158

III—15. Объемные,

дисковые

механические

потери

лопастной

машины

162

Г л а в а

IV. Подобные

лопастные

машины

основные законы

подобия

169

IV—1. Подобие

лопастных

машины

. 1 7 0

IV—2. Режимы

работы

лопастной

машины

176

IV—3. Общие законы подобия лопастных машин

. 1 8 1

IV—4. Условия

сохранения

режима

работы

подобных

лопастных

машин

•

186

IV—5. Частные

законы

подобия

применении

одной

и той же

машине

189

IV—6. А"1етод

подобия

при

оценке

к.

п.

д.

лопастных

машин

193

IV—7. Удельное

число оборотов и коэффициент быстро

ходности

лопастных

машин

198

IV—8. Безразмерные

параметры

характеристики

ло

пастных

машин

206

Литература

213

Юрий Николаевич Соколов

ОСНОВЫ ЕДИНОЙ ТЕОРИИ ЛОПАСТНЫХ МАШИН

Томск. Изд. ТГУ, 1973 г., 218 с.

Старший редактор В. С. Сумарокова Редактор А. Е. Гирсова

Технический редактор Р. М. Подгорбунская Корректор В. Д. Иванушкина

К301768. Сдано в набор 22/IX-72 г. Подписано к печати 17/V-73 г. Формат 84Х108і/з2. Объем печ. л. 6,8; уч.-изд. л. 11; усл. п. л. 11,4 Заказ 4543. Тираж 1500. Цена 1 руб. 10 коп.

Издательство ТГУ, Томск, 10, пр. Ленина, 36.

Обл. тип. по делам издательств полиграфии и книжной торговли.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2122 / 2322 23 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ