ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рабочий процесс и коэффициент полезного действия проточной части из "Турбодетандеры кислородных установок" Найдем зависимость к. п. д. проточной части от параметров р, IX, и X, для чего рассмотрим подробнее процесс преобразования энергии в идеально изолированном центростремительном турбодетандере по его схеме (фиг. 8) и диаграмме з (фиг. 9). [c.20] Расширяемый газ с начальными параметрами ро, о, пройдя улитку корпуса, вступает с небольшой скоростью в сопла направляющего аппарата, наклоненных под острым углом к вектору окружной скорости колеса. В соплах газ расширяется до давления р в зазоре между сопловым аппаратом и колесом. При этом его температура и теплосодержание уменьшаются, а скорость соответственно увеличивается. [c.20] При течении без потерь процесс соответствует изоэнтропе АоАх . Теплосодержание газа на выходе уменьшается до значения Соответственно теплоперепаду теоретическая скорость истечения газа из сопла достигает значения с . [c.20] Величина скорости Ш2 определяется из уравнения сохранения энергии в относительном движении через колесо. Следует иметь в виду, что при течении через центростремительное рабочее колесо переносным движением является вращательное вокруг оси колеса с угловой скоростью и, поэтому при составлении уравнения сохранения энергии необходимо учесть работу сил инерции центробежной и кориолисовой. [c.23] При изоэнтропном течении величина этой потери, собственно, определяет совершенство проточной части, так как, очевидно, в этом случае ср=ф = 1. [c.24] Подставив сюда полученные выражения для относительных потерь, можно получить выражение для х ц в функции основных параметров. Однако можно также достигнуть цели, воспользовавшись выражением (3) =LJLq. [c.24] Выведенные зависимости для т] являются универсальными и применимы как для центростремительного. турбодетандера (ц 1), так и для центробежного (ц 1). [c.25] При (i=l уравнение применимо для аксиальной ступени. В частности, для аксиальной активной ступени ц=1, р=0 оно переходит в известное уравнение Банки [24]. [c.25] Из уравнений (36) и (38) следует, что к. п. д. проточной части зависит как от параметров р, л, х углов ai, р2, так и от скоростных коэффициентов и ф. [c.25] Следует подчеркнуть, что скоростные коэффициенты tp и ф сами зависят от р, fi, х, ai и Рг, поскольку, как увидим ниже, этими величинами определяется характер течения, величины скоростей, кривизна и профиль каналов, а также и-другие факторы, влияющие на гидравлические потери. [c.26] В соответствии с физическим смыслом анализ уравнения (36) показывает, что при прочих равных условиях к. п. д. проточной части повышается с уменьшением углов ai и Рг- Поэтому с теоретической точки зрения для достижения высоких к. п. д. проточную часть целесообразно конструировать с возможно малыми углами ai и Рг. Однако практически они не должны быть меньше некоторого минимума, что объясняется следующим. [c.26] Аналитическая зависимость т] от р, ц и х является сложной, поэтому для дальнейшего исследования целесообразно выражение (36) представить графически. [c.26] Следует, однако, тут же подчеркнуть, что слишком большая степень радиальности, так же как и слишком малая реактивность, невыгодны, ибо, как это будет показано ниже, это может привести к повышенным гидравлическим потерям. [c.28] Вернуться к основной статье