Влияние условий эксплуатаций на характеристики компрессоров
В реальных условиях эксплуатации компрессоров наибольшее влияние на его характеристики могут оказать следующие отклонения от принятых условий:
– уменьшение числа Re с увеличением высоты полёта;
– изменение влажности атмосферного воздуха;
– неравномерность поля параметров потока на входе в компрессор;
– нестационарность потока воздуха перед или за компрессором; искажение геометрических размеров и изменение состояния поверхности лопаток.
Рассмотрим последствия каждого из этих отклонений.
Влияние высоты полёта. Для осевой ступени для оценки уровня чисел Re в качестве определяющего элемента обычно берут лопатку рабочего колеса, и число Re вычисляют по относительной скорости потока и хорде лопатки на среднем радиусе:
,
(33)
где ν1 – кинематическая вязкость воздуха перед колесом.
Критическое число Re для осевых ступеней составляет Reкр≈3х105.
Если число Re становится ниже критического, то прежде всего, как видно из рис. 42, возрастает коэффициент сопротивления решёток колёс и аппарата ступени, что приводит к снижению КПД.
Рис. 42. Влияние чисел Re на угол поворота потока
и сопротивление компрессорной решётки при i=const
Кроме того,
отклонение потока в решётке колеса Δβ
(при неизменном угле атаки) также
уменьшается с падением Re
, что приводит к снижению работы
, предаваемой воздуху колесом
.В результате при снижении числа Re наблюдается существенное падение КПД и напора ступени, а вся характеристика смещается влево, в сторону меньших расходов. Форма её при этом почти не изменяется.