Расчет центробежного компрессора

 

5.2.1 Температура воздуха после глушителя, принимаем

5.2.2 Коэффициент напора,  Его можно принять по прототипу или выбрать из таблицы 2;

5.2.3 Окружная скорость на наружном диаметре колеса

5.2.4 Коэффициент расхода на входе в рабочее колесо, принимаем 0,25÷0,35;

5.2.5 Меридиональная скорость на входе в рабочее колесо

5.2.6 Температура воздуха перед колесом:

Таблица 2 - Среднее значение  и центробежного компрессора

 

, мм	ТК с безлопаточным диффузором		ТК с лопаточным диффузором
85÷110 140÷180 230÷380 500÷640	0,68÷0,72 0,72÷0,75 0,74÷0,77 0,75÷0,78	1,18÷1,25 1,22÷1,28 1,25÷1,32 1,30÷1,35	0,72÷0,76 0,75÷0,80 0,77÷0,83 0,78÷0,84	1,25÷1,3 1,30÷1,35 1,35÷1,42 1,38÷1,45

 

5.2.7 Показатель политропного процесса во входном устройстве, принять = 1,35÷1,39;

5.2.8 Давление воздуха перед рабочим колесом

5.2.9 Плотность воздуха на входе в колесо

5.2.10 Площадь проходного сечения на входе в рабочее колесо

5.2.11 Относительный внутренний входной диаметр, принять в пределах = 0,15÷0,25;

5.2.12 Относительный внешний входной диаметр, принять в пределах = 0,45÷0,65;

5.2.13 Наружный диаметр рабочего колеса .

После выполнения этого пункта, необходимо полученные величины  согласовать со значениями, представленными в таблице 2. Если полученные величины не попадают в указанные в таблице пределы, необходимо выполнить корректировку расчетов, начиная с пункта 5.1.19 раздела 5.1.

5.2.14 Внутренний входной диаметр

5.2.15 Внешний входной диаметр

5.2.16 Средний диаметр на входе в колесо

5.2.17 Окружная скорость на среднем входном диаметре

5.2.18 Частота вращения ротора компрессора: ;

5.2.19 Число лопаток колеса, принимаем 12÷23;

5.2.20 Коэффициент уменьшения напора

5.2.21 Коэффициент потерь трения диска, принимаем = 0,04÷0,08;

5.2.22 КПД компрессора

5.2.23 Толщина лопасти на входе в колесо, принимаем = 2÷5 мм;

5.2.24 Угол потока на входе в колесо на среднем диаметре

5.2.25 Угол атаки на входе в колесо, выбираем = 2÷5° при = 0,25÷0,30 и =4÷10° при = 0,30÷035;

5.2.26 Угол установки лопасти для среднего диаметра входного сечения ;

5.2.27 Угол установки лопасти для наружного диаметра входного сечения:

,

где С – среднее смещение центров фрезерования образующих лопаток от оси колеса;

 

5.2.28 Угол установки лопасти на диаметре  

;

5.2.29 Коэффициент стеснения на входе в колесо

5.2.30 Скорость потока на входе в колесо с учетом стеснения:

5.2.31 Коэффициент расхода на входе в колесо, принимаем = 0,9÷1,0;

5.2.32 Площадь проходного сечения по горловинам входа в рабочее колесо

5.2.33 Диаметр горловины на входе

;

5.2.34 Угол потока на диаметре  с учетом стеснения

5.2.35 Относительная скорость на диаметре

5.2.36 Приведенная скорость на диаметре

5.2.37 Температура воздуха на выходе из колеса:

5.2.38 КПД колеса компрессора, принимаем = 0,88÷0,93.

5.2.39 Показатель степени политропного процесса в колесе

5.2.40 Давление на выходе из колеса

5.2.41 Плотность воздуха на выходе из колеса

5.2.42 Окружная составляющая скорости на выходе из рабочего колеса

5.2.43 Радиальная составляющая скорости на выходе из рабочего колеса

5.2.44 Абсолютная скорость на выходе из рабочего колеса

5.2.45 Температура воздуха на выходе из колеса по параметрам торможения

5.2.46 Энергия, подведенная к потоку в рабочем колесе

5.2.47 Угол потока на выходе из рабочего колеса в абсолютном движении

5.2.48 Ширина рабочего колеса на выходе

5.2.49 Коэффициент дисковых потерь энергии

где β_f = 2 для колес полузакрытого типа;

5.2.50 Коэффициент напора (проверка п. 5.2.2)

где

Если по сравнению с пунктом 5.2.2 расхождение более 3% расчет следует повторить, приняв из п. 5.2.50;

5.2.51 Диаметр выходного сечения безлопаточного диффузора

5.2.52 Скорость воздуха на выходе из безлопаточного диффузора

5.2.53 Температура воздуха на выходе из безлопаточного диффузора

5.2.54 КПД безлопаточного диффузора, принимаем = 0,6÷0,8;

5.2.55 Показатель степени политропного процесса в безлопаточном диффузоре

5.2.56 Давление воздуха за безлопаточным диффузором

5.2.57 Плотность воздуха за безлопаточным диффузором

5.2.58 Расходный коэффициент в безлопаточном диффузоре, принимаем =0,9÷1,1;

5.2.59 Площадь диффузора на выходе

5.2.60 Ширина безлопаточного диффузора на выходе, принимаем =(0,9÷1,1) ;

5.2.61 Угол потока на выходе из безлопаточного диффузора

5.2.62 Число лопаток лопаточного диффузора, принимаем =13, 17, 19, 23, 29,… (ряд простых чисел);

5.2.63 Диаметр горла на входе в лопаточный диффузор

 

 

5.2.64 Входной угол лопаточного диффузора

5.2.65 Угол лопатки диффузора на выходе:

5.2.66 КПД лопаточного диффузора, принимаем = 0,7÷0,85;

5.2.67 Показатели степени уравнений политропного процесса в лопаточном диффузоре

5.2.68 Ширина лопатки диффузора на выходе, принимаем , но при этом угол раскрытия диффузора в меридиональной плоскости должен быть меньше 4÷6°;

5.2.69 Степень геометрической диффузорности лопаточного диффузора, принимаем =1,7÷2,5;

5.2.70 Угол потока на выходе из лопаточного диффузора

5.2.71 Диаметр выходного сечения лопаточного диффузора

,

где =0,95÷1,0;

5.2.72 Площадь лопаточного диффузора на выходе

5.2.73 Скорость потока на выходе из лопаточного диффузора и температура воздуха за ним определяется из совместного решения двух уравнений

5.2.74 Давление воздуха за лопаточным диффузором

 

5.2.75 Плотность воздуха за лопаточным диффузором

5.2.76 Радиус дуги средней линии лопатки

5.2.77 Радиус окружности центров

5.2.78 Расходный коэффициент в лопаточном диффузоре, принимаем =1,0÷1,05;

5.2.79 Площадь выходного сечения лопаточного диффузора по горловинам

5.2.80 Диаметр горловины на выходе из лопаточного диффузора

5.2.81 Средний угол раскрытия эквивалентного диффузора

где - коэффициент загромождения диффузора на выходе, принять =0,8÷0,9;

5.2.82 КПД улитки, выбираем в пределах = 0,40÷0,65;

5.2.83 Показатель степени уравнений политропного процесса в улитке

5.2.84 Скорость потока на выходе из улитки принять

5.2.85 Температура газа на выходе из улитки

 

5.2.86 Давление газа на выходе из улитки

5.2.87 Плотность газа на выходе из улитки

5.2.88 Площадь проходного сечения на выходе из улитки

5.2.89 Степень повышения давления в компрессоре

5.2.90 Мощность компрессора на валу

5.2.91 Погрешность расчетной степени сжатия в компрессоре

5.2.92 Погрешность расчетной мощности компрессора

Если погрешности превышают указанные значения, то следует выполнить корректировку расчета компрессора для получения приемлемых результатов.