Проектирование промышленного центробежного компрессора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?ежцентрового расстояния между первым и вторым роторами, при этом значение модуля зацепления (m) принимаем из предела чисел 2…5 мм (m = 4), а значение угла наклона зубьев (b) равным 20 градусам:
Округлим значение величины межцентрового расстояния до целого кратного пяти, и переопределим значение угла наклона зубьев шестерни относительно округленного значения равное 965 мм. Затем уточним значение угла наклшона зубьев (b):
Передаточное число зацепления второго и третьего роторов:
Число зубьев второго ротора:
Полученное значения числа зубьев необходимо округлить до ближайшего целого значения, т. е. число зубьев второго ротора примем равным 88.
Определим значение межцентрового расстояния между вторым и третьем роторами, при этом значение модуля зацепления и значение угла наклона зубьев задаются из предыдущего расчета (m = 4, b = 20,14 ):
Округлим значение величины межцентрового расстояния до значения равное 1030 мм, и переопределим значение угла наклона зубьев шестерни:
Среднее арифметическое значение угла наклона зубьев шестернь равное 20,06 окажет погрешность на определение значений межцентровых расстояний между роторами менее 0,3 процента, что является допустимым.
Определим диаметры делительной окружности шестернь как
Диаметры вершин зубьев:
Диаметры впадин зубьев:
Ширина шестернь:
Проверим условие по допустимым конструкционным размерам относительно схемы расположения ступеней: первая и четвертая, вторая и третья:
Разница значений составляет 73,625 мм. Условие выполнено.
Для безаварийной работы шестернь необходимо чтобы выполнялось условие о допустимом значении окружной скорости в зацеплении (проверку осуществляют для самого быстроходного ротора - первого ротора):
Условие безаварийной работы шестерни выполняется.
Данная схема позволяет при допустимых конструкционных размерах минимально снизить длину межступенчатых коммуникаций, тем самым сократить потери на трения в них.
.5 Оптимизационный расчет ступени компрессора на ЭВМ
Возможности упрощенной математической модели по оптимизации проточной части ступеней довольно большие - оптимизируются все меридиональные размеры проточной части, диффузорности лопаточных решеток и числа лопаток. Несмотря на большое количество определяющих параметров, простота модели и маленький объем расчетов по одному варианту позволили построить циклы последовательного поиска оптимального решения направленным перебором вариантов.
В общих чертах оптимизация сводится к обеспечению диффузорности рабочего колеса (обозначение в распечатке - WT) и направляющего аппарата (Cd) в рекомендованных пределах (Wрк = (0,55) 0,6…0,75 (0,85); Сна > 0,5…0,48 (0,45)), числа лопаток (РК - Zim и НА - Zvd) - некоторое четное значение (12…28 (30) для рабочих колес и 10…22(24) для направляющего аппарата), при задании значений угла выхода потока (AL2) из предела чисел более (13) 14…20 градусов; нагрузки РК (DWim) в пределах 0,22…0,32 (0,35) и НА (DCvd) - 0,15…0,25; D 3 = (1,1…1,2) D 2; D 4 = (1,35…1,45) D 2.
Stage # 1
**** Input data ****
F = .100E+00
PSIt = .725E+00
Mu = .865E+00
K = .140E+01
Reu = .193E+08
Dhb = .250E+00
DELim = .120E-01
DELvd = .150E-01
NUscr = .270E+03
Kp = .450E+00
Stage exit - Scroll
Impeller - 3D
Diffuser - VD
**** Optimization parameters *****
Ad = .960E+00-
AL2 = .290E+02-
DWim = .264E+00-
DCvd = .248E+00-
DAL34 = .100E+02-
B3/B2 = .100E+01-
D3 = .120E+01-
D4 = .150E+01-
******* Calculation rezults ********
+------------------+------------------+------------------+
| Impeller | Diffuser | Scroll |
+------------------+------------------+------------------+
| Stages geometry parameters |
| D1= .588E+00 | D3= .120E+01 | D180= .168E+01 |
| D0= .588E+00 | D4= .150E+01 | D360= .168E+01 |
| B1= .169E+00 | B3= .502E-01 | Ds180= .388E+00 |
| B2= .502E-01 | B4= .502E-01 | Ds360= .549E+00 |
| BT1= .347E+02 | AL3= .296E+02 | AL4= .396E+02 |
| BT2= .570E+02 | AL4= .396E+02 | NUscr= .270E+03 |
| Zim= .180E+02 | Zvd= .190E+02 |------------------|
| WT= .705E+00 | Cd= .535E+00 |------------------|
| BTbl1= .367E+02 | ALbl3= .277E+02 | ALscr= .388E+02 |
| BTbl2= .771E+02 | ALbl4= .426E+02 |------------------|
| Rblim=---------- | Rblvd= .476E+01 |------------------|
| flow rates in control planes |
| F0= .352E+00 | F2= .402E+00 | F4= .230E+00 |
| F1= .352E+00 | F3= .335E+00 | F180= .460E+00 |
| F1= .408E+00 | F3= .343E+00 | F360= .230E+00 |
| F2= .423E+00 | F4= .237E+00 |------------------|
| efficiency losses in elements |
| dETim= .303E-01 | dETvd= .243E-01 | dETsc= .495E-01 |
| dETin= .000E+00 | dETvl= .215E-01 |------------------|
| loss coefficients of elements |
| Sim= .858E-01 | Svd= .698E-01 | Sscr= .531E+00 |
| Sin= .000E+00 | Svl= .454E-01 |------------------|
+------------------+------------------+------------------+
Disk friction coefficient, BETfr= .705E-02
Disk leakage coefficient, BETlk= .416E-02
Disk leakage-friction coefficient, BETim= .112E-01
Polytropic efficiency 2-2, ETA(0-2)= .959
Polytropic efficiency 4-4, ETA(0-4)= .914
Polytropic efficiency, ETA= .865
*** Stage performances ***
+---+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
| N | F | ETA | PSIi | PSIp | Pi | KN | Kn |
+---+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 1| .0830| .8348| .7668| .6401| 1.8295| .0636| .4026|
| 2| .0880| .8500| .7568| .6433| 1.8364| .0666| .4130|
| 3| .0930| .8613| .7469| .6433| 1.8378| .0695| .4245|
| 4| .0980| .8662| .7371| .6384| 1.8307| .0722| .4383|
| 5| .1000| .8658| .7331| .6347| 1.8249| .0733| .4447|
| 6| .1050| .8571| .7233| .6200| 1.