ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Движение газа и потери в неподвижных элементах ступени из "Центробежные компрессорные машины" К неподвижным элементам ступени относятся всасывающие камеры, диффузоры, обратные направляющие аппараты и улитки. [c.78] В то время как внутренний к. п. д. рабочего колеса, по данным многих испытаний, весьма высок и достигает значений 0,9—0,95, к. п. д. ступени в целом значительно ниже. Это означает, что потери в неподвижных элементах относительно высоки и рациональное проектирование их имеет большое значение. [c.78] Рассмотрим движение газа в неподвижных элементах ступени, а также некоторые данные о потерях в них. [c.78] Всасывающая камера служит для подвода потока к рабочему колесу. Обычно ее проектируют так, что скорость по пути газа постепенно возрастает. В камере должен быть обеспечен по возможности осевой и осесимметричный подвод газа к колесу и не должно создаваться закручивания потока, уменьшающего работу, передаваемую от колеса к газу (при положительной закрутке), или увеличивающего скорости газа на входе в колесо при отрицательной закрутке. [c.78] О величине коэффициента потерь С не имеется достаточно проверенных экспериментальных данных. [c.78] Назначением диффузоров является уменьшение скорости потока, выходящего из рабочего колеса, и повышение давления газа за счет уменьшения его кинетической энергии. В центробежных компрессорах применяются безлопаточные, лопаточные и канальные диффузоры. [c.79] Как видно из этого уравнения, окружная составляющая абсолютной скорости с зависит только от величины радиуса R. [c.79] Следовательно, траектории движения частиц газа представляют собой логарифмические спирали. Путь частицы газа за время dt составляет в радиальном направлении dR = dt, а в тангенциальном (по окружности) R dtp = dt. [c.80] При переменной ширине диффузора Ь изменяется угол а если ширина увеличивается, то радиальная составляющая уменьшается сильнее, чем по закону R = onst, и величина угла а снижается длина пути газа в диффузоре при постоянных радиальных размерах вго увеличиваетс . Прн уменьшении ширины 6 (сужающийся диффузор) угол а по мере движения газа увеличивается. [c.80] Сложный характер течения газа в диффузоре затрудняет его расчет. Каждая частица газа движется в диффузоре по траектории, отличающейся от других частиц, и расчет по усредненным скоро-свям дает лишь приближенное решение. [c.82] Формула (92) может быть использована для диффузоров с отношением = 1,55 1,7. [c.82] Если принять для зависимость (94), то коэффициент потерь может быть представлен в виде кривой, показанной на рис. 37. [c.83] Экспериментальные исследования профилированных безлопа-точных диффузоров (сначала сужающихся, а затем расширяющихся) показали возможность некоторого повышения их эффективности. [c.84] Скорость Сз и угол аз, так же как и параметры газа рз и Тз при входе в диффузор, известны из расчета рабочего колеса. [c.84] Если оно существенно отличается от принятого в п. 1, то выполняем пересчет. Для реального газа приведенные формулы приближенно справедливы при замене к на к , (среднее значение между к з и 4) и п на п . [c.84] Лопаточный диффузор (рис. 38) представляет собой круговую решетку, образованную прямыми или чаще изогнутыми по дуге окружности лопатками. Диффузор с профилированными лопатками имеет более высокий к. п. д., чем с лопатками постоянной толщины. Для лопаток часто используют 5%-ные авиационные крыловые профили со средней линией, изогнутой по дуге окружности постоянного радиуса. [c.85] Лопаточному диффузору обычно предшествует укороченный безлопаточный диффузор, в котором происходит выравнивание потока, весьма неравномерного после колеса. Безлопаточный диффузор улучшает работу лопаточного диффузора, особенно на нерасчетных режимах, и уменьшает шум. Особенно необходимо применять безлопаточный диффузор при сверхзвуковой скорости газа на выходе из рабочего колеса, так как при Мс, 1 неизбежны скачки уплотнения при входе на лопатки диффузора, увеличивающие потери. [c.85] В лопаточном диффузоре поток поворачивается принудительно и увеличивается угол а, что приводит к более быстрому замедлению скорости. При одинаковых скоростях входа Сз и выхода радиальные размеры лопаточных диффузоров меньше, чем без-лопаточных, а при одинаковых размерах скорость с в них меньше. [c.85] Благодаря направляющему действию лопаток потери на расчетном режиме меньше, чем в безлопаточном диффузоре, и к. п. д. лопаточного диффузора выше. Но при отклонениях от расчетной производительности к. п. д. значительно снижается вследствие удара потока о лопатки и срыва его в связи с этим характеристика ступени с лопаточным диффузором круче, чем с безлопаточ-ным. [c.86] Вернуться к основной статье