- •3 Проектирование меридионального сечения проточной части компрессора высокого давления
- •3.1 Расчет диаметральных размеров компрессора вд
- •4 Газодинамический расчет компрессора высокого давления
- •4.1 Распределение работы сжатия и основных кинематических параметров по ступеням
- •4.2 Термодинамический расчет ступени компрессора
- •4.3 Кинематический расчет ступени компрессора вд на среднем диаметре
- •4.4 Расчет параметров по высоте лопатки
- •4.5 Определение параметров потока в различных сечениях по радиусу при законе постоянства степени реактивности
- •Заключение
- •Список использованной литературы
4 Газодинамический расчет компрессора высокого давления
4.1 Распределение работы сжатия и основных кинематических параметров по ступеням
Расчет ведется по методике изложенной в [1].
Среднее значение работы сжатия в одной ступени вычисляется по следующей формуле:
.
Работа сжатия предпоследней (одиннадцатой) ступени:
.
Работа сжатия последней ступени:
.
Работа сжатия каждой из других 10 ступеней:
.
Сумма работ всех ступеней должна быть равна работе компрессора . В частности, в нашем случае:
Целесообразно провести еще проверку. Она заключается в сравнении действительных значений с предельно допустимыми значениями. Т.к. принята трансзвуковая ступень, то согласно таблицы 2 «Характерные параметры ступеней различных типов» [1].
Величина действительного значения определяется по следующей формуле:
,
где - окружная скорость на периферийном диаметре на входе в РК той ступени, для которой подсчитывается
Так как <, то принятое распределение работ сжатия по ступеням допустимо.
Степень реактивности ступеней на среднем радиусе выбирается из таблицы 3 «Значение степени реактивности ступени» [1] в данном случае для трансзвуковой ступени.
;
;
.
Осевая скорость С1а на первой половине ступени числа ступеней остается постоянной, а затем плавно уменьшается до значения С3а. Снижение на одной ступени не должно превышать 15 м/с. В данном случае на первых шести ступенях С1а=200 м/с; затем на каждой последующей ступени осевая скорость снижается на величину:
;
КПД ступени определяется из следующих соображений.
По известным ис помощью рис.1 «Зависимость() от() и среднего значения» [1] находим среднее значение, затем на первых двух и последних двух ступенях трансзвукового компрессорауменьшают на 1.5%...2.5%, соответственно на последних ступеняхувеличивают на 1.5%...2.5%, по отношению к:
(значение найденное по графику);
;
;
.
4.2 Термодинамический расчет ступени компрессора
Степень повышения давления в первой ступени равна:
.
Значение полных параметров на выходе из первой ступени:
;
.
Значение и полных параметров для второй ступени:
;
;
.
4.3 Кинематический расчет ступени компрессора вд на среднем диаметре
Схема проточной части первой ступени с обозначением характерных сечений представлена на рисунке 3.
Параметры на входе в РК.
Окружная скорость РК на среднем диаметре определяется по следующей формуле:
.
Предварительная закрутка потока на входе в РК равна:
Окружная составляющая относительной скорости :
Угол входа потока в РК в относительном движении равен:
Абсолютная скорость на входе в РК:
Относительная скорость на входе в РК:
Полная температура в относительном движении:
Приведенная скорость в относительном движении:
Величина не должна превышать значений, которые указаны в таблице 2 «Характерные параметры ступеней различных типов» [1] и соответствуют принятому типу компрессора. В данном случаеменьше 0.9, т.е. не удовлетворяет условию 0.9<<1.1, следовательно надо изменить значение- для этого надо увеличить.
Принимаем ;;и с этими значениями повторяем расчет с пункта 101.
13’. Окружная составляющая относительной скорости :
14’. Угол входа потока в РК в относительном движении равен:
.
15’. Абсолютная скорость на входе в РК:
.
16’. Относительная скорость на входе в РК:
.
17’. Полная температура в относительном движении:
.
18'. Приведенная скорость в относительном движении:
.
Параметры на выходе из РК
Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из РК:
Осевая составляющая абсолютной скорости на выходе из РК:
.
Окружная составляющая относительной скорости на выходе из РК:
.
Угол выхода потока из РК в относительном движении, угол не должен превышать 90:
.
Относительная скорость на выходе из РК равна:
.
Угол выхода потока из РК в абсолютном движении вычисляется по следующей формуле:
.
Абсолютная скорость на выходе из РК:
.
Приведенная абсолютная скорость на выходе из РК определяется по следующей формуле:
,
где .
Параметры на выходе из НА
Угол выхода потока из НА определяется по параметрам второй ступени:
;
;
;
;
.
Угол поворота потока в решетках ступени равен:
;
.
По величинеидля РК и соответственноидля НА по рисунку 6 «Зависимостьот расчетных значенийи» [1] определим расчетную густоту решеток РК и НА на первой ступени:
В решетках первой и второй ступеней расчетные значения увеличивают на 20% и 10% соответственно. В данном случае: