Газодинамический расчет проточной части центробежного компрессора дизеля по среднему диаметру и профилирование ее элементов
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
кратным числу лопаток колеса.
Выбираем zд=16.
Шаг лопаток на входе в диффузор:
t3=?D3/zд=11,05841 мм.
Шаг лопаток на выходе из диффузора:
t4=?D4/zд=16,78508 мм.
Коэффициент загромождения на входе в лопаточный диффузор:
?3=1-?3/ t3=0,97
где ?3 - толщина лопатки лопаточного диффузора; по статическим данным ?3/ t3=0.03…0.05.
Коэффициент загромождения канала на выходе в лопаточный диффузор:
?4=1-?4/ t4=0,96
где по статическим данным ?4/ t4=0.02…0.04.
Степень расширения диффузора:
?===1,976886
Угол расширения эквивалентного диффузора:
Угол расширения эквивалентного диффузора должен быть 8…10
?==11,02343
Коэффициент потерь энергии в диффузоре:
?д=?тр+?р=0, 1912157
где ?р=3.2К=0.039794 - коэффициент потерь на расширение К=1.7-0.03?=1.418, а ? в градусах. ?тр==0,1514208 - коэффициент потерь на трение a3=t3?3sin?3=5,622 мм - входное сечение диффузорного канала ?тр=0,02 - коэффициент сопротивления в трубе ?тр=0.015…0.025. Скорость на выходе из диффузора:
С4=85,31883 м/с
Температура воздуха на выходе из диффузора:
Т4=Т3+=353,8233 К.
Давление воздуха на выходе из диффузора:
Р4=Р3=164438,4 Па.
Определим число маха:
М4==0,2253587
Адиабатический КПД диффузора:
?л. д==0,8211
2.6 Определение параметров воздушного потокав улиточном воздухосборнике и на выходе из компрессора
Зададим скорость потока на выходе из улиточного канала воздухосборника Ск=74 м/с из интервала Ск=60…80 м/с.
Находим температуру воздуха на выходе:
Тк=Т4+=354,7359 К.
Потери энергии в улиточном канале:
Lул== 301,7188
где ?0=0.1745 - угол начального участка (языка) улитки
?0=0.1745…0.262 рад. (10…15)
?=0.0075 - коэффициент потерь на трение ?=0.005…0.0075
К=С4ur4=5,77 С4u=C4cos?4=61,77639 м/с
А=Gв/ (?44?kk) =3,129E-03
Показатель политропы сжатия в улиточном воздухосборнике:
=> nул=1,776265
Давление воздуха на выходе из компрессора:
Рк=Р4=165410,5 Па.
Плотность воздуха на выходе из компрессора:
?к=Рк/ (RTk) = 1,623 кг/м^3
Находим степень повышения давления в компрессоре:
?к=Рк/Pa=1,700005
Адиабатическая работа по действительной степени сжатия:
Lад=RTa=47896,47 Дж/кг.
Находим коэффициент напора:
?1==0,6837043
разница полученного значения коэффициента адиабатического напора и принятого в расчете не должен превышать 3%.
Погрешность расчета:
%= 0,0006%
Эффективная работа:
Lэ= (?+?) = 64587,98 Дж/кг
Коэффициент полезного действия компрессора:
?к= Lад/ Lэ=0,7415695
Мощность, потребляемая на привод компрессора:
Nk==25,83519 кВт.
3. Профилирование колеса компрессора
Профилирование канала колеса компрессора направлено обеспечение на расчетном режиме минимальных потерь, обеспечение прочности лопаток колеса. Толщина лопатки ВНА выбирается по статистическим данным: на диаметре D1: на входе в ВНА ?1вх=0.6…0.7мм, на выходе ?1ВНА=1.4…1.5мм выбираем ?1вх=0.6 мм ?1ВНА=1.4 мм на диаметре D0: на входе ?0вх=1.2…1.4мм, на выходе из ВНА ?0ВНА=1.8.2.0мм выбираем ?0вх=1.3 мм ?0ВНА=1.9 мм
Толщина лопатки в выходном сечение колеса на диаметре D2 ?2= (1.1.5) мм выбираем ?2=1 мм. Характер изменения толщины лопатки между диметрами D0 и D2 линейный.
В меридиональном сечение колеса ширина проточной части В= (0.3…0.4) D2, а ширина ВНА b= (0.15…0.2) D2 мм. В=33 мм, в=16,5 мм
3.1 Профилирование лопатки ВНА
Входные кромки лопаток изогнуты по направлению относительной скорости на входе в колесо. Угол изгиба лопатки на среднем радиусе входа
?к1ср= ?1ср+i=53,97
где ?1ср - угол направления потока на среднем радиусе входа i - угол атаки 2…4; i=2
Профиль лопатки ВНА описывается параболой или лемнискаты.
3.1.1 Метод параболы
Профиль лопатки ВНА описываем дугой параболы y=.
Для обеспечения входа воздуха в рабочее колесо должно обеспечиваться условие
Характеристики параболы определяются
m=x0/ (y0tg ?1к); Р=m=28,79 мм
где x0, y0 - координаты точки параболы, в которой
dx/dy=tg ?1к; x0=xa=b-r1 (1-cos ?1к) =20.92 мм
Примем m=2, тогда выпуклая поверхность лопатки (А) в цилиндрическом сечении описывается уравнением
у=
подчитываем координаты и строим параболу "А" (см. рис.)
Входную кромку лопатки описываем радиусом r1= ?1вх/2 так, чтобы окружность радиусом r1 касалась фронтальной линии решетки и параболы "А", причем касательная к параболе и окружности радиуса r1 в точке А образует с фронтальной линией угол ?1к.
К окружности радиуса r1 проводим касательную под углом ?1к= ?1к+ (0…1).
Тогда касания F лежит на вогнутой поверхности лопатки (парабола В)
Определим координаты точек F и А:
ХF=X0=b - r1 (1+cos ?1к) =16,276
ХА= X0=b - r1 (1-cos ?1к) =17,13
УА==9,306
УFA= УА+ (sin ?1к+sin ?1к) =10,01
Координаты точки F определены в системе координат параболы "А", при этом ХF=X0 параболы "В". Тогда параметр параболы "В" определится РВ=2 ХFtg ?1к=28,381,а уравнение параболы для вогнутой поверхности лопатки
УВ=
Ордината точки F, определенная по уравнению параболы "В",
УFB==8,548
Разность ордина?/p>