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>