Проектирование промышленного центробежного компрессора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
рованной несоосной улитки с круглым поперечным сечением, расположенной после второй ступени.
1.7.3 Расчет улитки третьей ступени
Расчет конструктивных параметров выполняется относительно следующих данных оптимизации третьей ступени компрессора:
абсолютное значение наружного диаметра рабочего колеса () - 0,5185 м;
относительный наружный диаметр диффузора () -1,45;
относительная высота канала на входе в улитку () - 0,0427;
угол входа потока в улитку (a 5 = a 4) - 39 град.
Результат графоаналитического расчета сведен в обобщенную таблицу (табл. 7).
Таблица 7. Расчёт улитки третьей ступени
аналетический расчетrм0,01000,02250,03510,04760,06020,07270,08530,09780,1104Rцм0,6170,6300,6420,6550,6670,6800,6920,7050,717qград.3,41917,03440,47573,201114,719164,576222,361287,691360,215графический расчетqград.304590180270360rм0,030,0380,0530,0770,0940,1105Rцм0,6290,6440,660,6830,7150,718
Рис.8. Зависимости центрального угла q от (а) радиуса сечения улитки r и (б) от радиуса середины сечения Rц.
Рис. 9. Схема спроектированной несоосной улитки с круглым поперечным сечением, расположенной после третьей ступени.
1.7.4 Расчет улитки четвертой ступени
Расчет конструктивных параметров выполняется относительно следующих данных оптимизации первой ступени компрессора:
абсолютное значение наружного диаметра рабочего колеса () - 0,5185 м;
относительный наружный диаметр диффузора () -1,5;
относительная высота канала на входе в улитку () - 0,0313;
угол входа потока в улитку (a 5 = a 4) - 34.4 град.
Результат графоаналитического расчета сведен в обобщенную таблицу (табл. 8).
Таблица 8. Расчёт улитки четвертой ступени
аналетический расчетrм0,0100,0200,0300,0400,0490,0590,0690,0790,089Rцм0,6380,6480,6580,6680,6770,6870,6970,7070,717qград.5,11519,84643,76976,494117,655166,911223,944288,456360,168графический расчетqград.304590180270360rм0,0250,0310,0430,0620,0760,0885Rцм0,22990,23330,24110,25250,26170,2696
Рис.10. Зависимости центрального угла q от (а) радиуса сечения улитки r и (б) от радиуса середины сечения Rц.
Рис. 11. Схема спроектированной несоосной улитки с круглым поперечным сечением, расположенной после четвертой ступени
1.8 Профилирование лопаточных аппаратов первой ступени
Суть расчета состаит в определении углов лопаток на входе (b л 1, a л 3, a л 5), обеспечи-вающие условия безударного обтекания на расчетном режиме; углов выхода лопаток, обеспечивающие необходимое отклонение потока, т. е. нужное значение y т в случае РК и оптимизированное значение С л д = С 4 / С 3 в случае ЛД; формы средней линии лопаток, обеспе-чивающую наилучшее распределение скоростей по поверхности, при котором течение сопровождается наименьшими потерями; и принятии рациональной формы профиля лопаток.
компрессор газ проточный лопаточный
1.8.1 Определение входных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора
Минимум потерь в решетках при заданном направлении потока на входе имеет место при таком входном угле лопаток, когда передняя критическая точка совпадает с выходной кромкой. Это условие обеспечивается при равенстве входного угла лопатки и угла натекания той струйки тока b л 1 = b 1 пс, которая идет в критическую точку. Так как приближающийся к решетке поток испытывает возмущающее действие от разности давлений на передней и задней поверхности лопаток и от их конечной толщины, величина и направление скорости для разных струек по шагу решетки t становятся неодинаковы. [1]
В [2] показано, что если вектор скорости невозмущенного близостью лопаток потока определяется обычным соотношением:
то для струек тока, идущих в критические точки, следует принимать другое соотношение [1]:
Из-за стеснения потока лопатками расходная составляющая возрастает. Одновременно струйка тока, идущая в критическую точку, отклоняется в сторону задней поверхности лопатки, как бы подсасывается областью пониженного давления - появляется DСu. [1].
Таким образом, условие безударного входа обеспечивается при следующих условиях:
Согласно [2] отклонение в струйке тока тем больше, чем больше нагрузка на лопатку, пропорциональная ее циркуляции:
и тем меньше, чем больше расстояние от входной кромки лопатки до так называемого центра давления, т. е. точки приложения суммарной аэродинамической силы. При примерно постоянной нагрузке (характерно ЛД) центр давления считается лежащим в середине между r 3 и r 4. При смещении нагрузки к r 2, что рекомендуется в случае лопаток РК, туда же смещается и центр давления. В соответствии с опытом проектирования примем, что центр давления расположен между r 3 и r 4 в случае ЛД и удален от входа на лопатки РК на 0,65 от радиальной длинны их лопаток. [1]
С учетом сказанного и того, что углы потока на входе не сильно отличаются от входных углов лопаток при расчетном режиме, получим из [2]:
Указанные формулы решают поставленную данным подразделом задачу, так как входящие в них величины рассчитаны ранее при проектировании ступени по приближенным формулам (раздел 1.6).
Таким образом определим значения углов входа потока на лопатки РК и ЛД:
.8.2 Определение выходных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора
В области выхода влияние перестройки потока по шагу в принципе такое же, как на входе, и приводит к отставанию потока от направления лопаток. По условию схода Жуковского-Чаплыгина только струйка тока, сходящая с лопатки, имеет направление b л 2 (a л 4) [1].
Выходные углы лопаток ?/p>