Газодинамический расчет проточной части центробежного компрессора дизеля по среднему диаметру и профилирование ее элементов
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
среднем диаметре входа:
U1ср=U2D1ср/D2=113,0896 м/с
Угол входа потока на среднем диаметре:
?1=arctg (С1/U1ср) = 51,97778 град.
при осевом входе С1а=С1. Угол установки лопаток ВНА на среднем диаметре:
?1ср=?1+ i=53,97778 град.
где i=4 град. - угол атаки, выбирается в пределах i=2…4 град.
2.2 Кинематика потока на входе в колесо
Меридиональная скорость на входе в колесо:
C1m=C1a/?ср=157, 2092 м/с
Относительная скорость на входе в колесо на среднем диаметре:
W1ср==193,6595 м/с
Определим обороты рабочего колеса:
nk==45954,31 об/мин.
Скорость звука на входе в РК:
а1=20.1=338,3435 м/с
Окружная скорость колеса на диаметре D1:
U1=U2 (D1/D2) =153,9944 м/с
Относительная скорость на диаметре D1:
W1==220,0659 м/с
Число маха:
Mw1=W1/a1=0,6504216
чтобы избежать значительных потерь от скачков уплотнения необходимо иметь Mw1? (0.85.0.95).
2.3 Параметры воздушного потока на выходе из колеса
Коэффициент мощности РК:
?==0,8619694
Радиальная составляющая абсолютной скорости:
C2r= (1.05.1.1) C1=151,8641 м/с
Окружная составляющая абсолютной скорости:
C2u=?U2= 228,1442 м/с
Угол направления потока воздуха на выходе из колеса:
?2=arctg (C2r/C2u) = 33,64971 град.
Потери энергии в РК:
а) потери во вращающемся направляющем аппарате
Lтр1=?1=4312,961 Дж/кг
где ?1=0.23 - коэффициент потерь энергии на трение в ВНА, ?1=0.1…0.3
б) потери энергии на поворот потока и трение в межлопаточных каналах
Lтр2=?2=2306,271 Дж/кг
где ?2=0.2 - коэффициент потерь энергии на поворот потока
и трение в межлопаточных каналах, ?2=0.1…0.2
в) потери энергии на трение диска о воздух
Lд=?д=4203,262 Дж/кг
где ?д=0.06 - коэффициент потери энергии на трение диска о воздух,
?д=0.04…0.06. Суммарные потери в колесе:
Lтр=Lтр1+Lтр2+Lд=10822,49 Дж/кг
Температура воздуха за РК с учетом теплообмена:
Т2=Т1+ (?+?д0.5-) /=319,4959 K
Показатель политропы процесса, происходящего в колесе:
=> n=1.618629
где Qнар=0.5Lд. величина показателя политропы в РК находится в пределах 1.45…1.65. Давление воздуха за колесом:
Р2=Р1 =123328,5 Па
Плотность воздуха:
?2=Р2/ (RP2) = 1,343577 кг/м^3
Абсолютная скорость потока за РК:
С2==274,0666 м/с
Относительная скорость потока на выходе из колеса и ее составляющие:
W2r=C2r=151.8641 м/ с
W2==156, 1967 м/с
Шаг лопаток на выходе из колеса:
t2=?D2/zк=21,59845 мм
Коэффициент загромождения выхода из РК:
?2=1-?2/t2=0,9423569
где ?2=1 мм, - толщина лопаток на диаметре D2. Толщина лопаток
по статическим данным находится в пределах (1…1.5) мм.
Ширина колеса на выходе:
b2==6,019829Е-03 м
при этом отношение b2/D2 обычно составляет: b2/D2=0.04…0.07.
b2/D2=0.0547 соответствует пределу.
Определим адиабатический КПД колеса по полному напору:
?рк==0,8426666
где Lэ= (?+?)
Lад. рк - адиабатная работа в каналах колеса
Lад. рк==27329,18 Дж/кг
Определим число маха на выходе из колеса:
M2==0,7618089
2.4 Определение параметров воздушного потока и геометрических параметров безлопаточного (щелевого) диффузора
Ширина безлопаточного диффузора на выходе принимается по статическим данным
b3= (0.95…1.0) b2=0.006019 м.
Наружный диаметр щелевого диффузора выбирают по следующим рекомендациям:
D3= (1.07.1.18) D2=123,2 мм.
Определим в первом приближении плотность на выходе из диффузора, приняв показатель политропы nд=1.6, при b2=b3
?3=?2=1,528102 кг/м^3
Найдем угол выхода потока из щелевого диффузора:
?3=arctg=31,60886 град.
Радиальная составляющая и полная скорость потока на выходе из диффузора:
С3r==118,1345
С3==225,3968 м/с
Температура на выходе из диффузора:
Т3=Т2+=331,7975 К.
Работа трения в диффузоре: (b2=b3=b)
Lтр=0.5 b3?тр=1280,149 Дж/кг.
где ?ср= (?2+?3) /2=32,62968 град.
?тр=0.01 - коэффициент потерь энергии на трение ?тр=0.0075…0.01
Найдем показатель политропы в процессе протекающего в щелевом диффузоре:
=> nд=1,481507
Давление воздуха на выходе из щелевого диффузора:
Р3=Р2=138531,3 Па.
Проверим плотность воздуха на выходе из диффузора:
?3= ?2 =1,463244 кг/м^3
т. к показатель политропы и плотности принятых ранее и в результате расчета почти равны, то повтор расчета производить не надо.
Определим адиабатический КПД щелевого диффузора:
?щ. д===0,8928961
Число маха:
М3==0,6148
2.5 Определение параметров воздушного потока и геометрических параметров лопаточного диффузора
Угол направления потока на выходе из лопаточного диффузора:
?4= ?3+ (12…18) =43,60886 град.
Наружный диаметр лопаточного диффузора:
D4= (1.35…1.7) D2=187 мм.
Высота лопаток лопаточного диффузора на входе и выходе могут быть разные b3?b4, (но чаще всего b3= b4), b4=0.006019 м.
Число лопаток рекомендуется выбирать zд=12…35.
При этом в избежании усиления пульсации воздушного потока не рекомендуется выбирать число лопаток диффузора