Поступенчатый расчёт компрессора по средней линии тока

 

1 ступень.

1. Действительная работа сжатия:

2. Адиабатическая работа сжатия:

3. Повышение полной температуры в ступени:

4. Полная температура на выходе из ступени:

5. Степень повышения полного давления в ступени:

6. Полное давление на выходе из ступени:

7. Критическая скорость потока на входе и выходе:

;

8. Средний радиус на входе:

,

9 Безразмерная окружная составляющая абсолютной скорости на входе:

10. Направление абсолютной скорости на входе:

11. Приведённая скорость на входе:

12. Газодинамическая функция расхода :

13. Кольцевая площадь на входе в ступень:

14. Кольцевая площадь на выходе из ступени в первом приближении при б₁=б₃:

где

15. Относительный диаметр втулки на выходе из ступени в первом приближении, и :

, ,

16. Безразмерная окружная составляющая абсолютной скорости на выходе:

17. Направление абсолютной скорости на входе:

18. Приведённая скорость на выходе:

19. Действительная кольцевая площадь на выходе из ступени:

20. Действительный относительный диаметр втулки:

21. Средний радиус на выходе из ступени:

.

22. Средний радиус на выходе из рабочего колеса:

23. Безразмерная окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из рабочего колеса:

24. Углы потока в относительном движении:

25. Направление потока в абсолютном движении после РК:

26. Углы поворота потока в средних сечениях лопаток РК и СА:

27. Относительная скорость на среднем радиусе на входе в Р.К.:

28. Абсолютная скорость на среднем радиусе входе в СА:

Частота вращения вала компрессора:

Аналогично проводится расчёт для остальных сечений. Результаты расчёта сведены в табл.2.

 

5. Профилирование рабочего колеса (спрямляющего аппарата)

Необходимые величины:

 

 ;

 

-густота решётки

Коэффициент, учитывающий форму средней линии профиля

, где ;

Угол атаки

;

 

Угол изгиба средней линии

 

;

 

Угол изгиба входной кромки

 

;

 

Угол установки

 

;

 

Угол отставания

 

;

 

Хорда

b;

Радиус дуги средней линии:

 

 

Шаг решётки на среднем диаметре

;

 

Число лопаток

 

;

 

Параметр	ВНА	1
		РК	СА
	60,856	60,856	60,792
		17,63	18,128
		20	20
	1	0,806	0,806
	0	-0,486	-2,96
	35,164	26,678	22,29
	107,582	56,078	50,825
	44,36	56,347	57,83
b	26	26	26

 

Расчёт треугольников скоростей по высоте лопатки

 

Расчёт по высоте лопатки ведётся по закону постоянной циркуляции.

 

 

		Первая ступень
		РК		НА
		Втулка	Периферия	Втулка	Периферия
		124,77	71,52
				250,77	155,57
	м/с	175	175
	м/с			174,61	174,61
	град.	54,51	67,77
	град.	47,44	32,13
	град.			34,88	48,33
	град.	76,36	41,79
	град.			54,56	64,58
		28,92	9,66	19,68	16,25
		27,33	12,67	17,33	22,671
	град.	36,42	14,53	29,27	31,31
	град.	66,85	39,96	47,11	60,44

 

Построение профиля лопатки

 

Серия профиля А–40. Сначала строится симметричный профиль, а затем дуга окружности, заданного радиуса, на которую переносятся соответствующие толщины профиля. Для каждого сечения задаёмся относительной толщиной профиля.В данном случае для рабочей лопатки на периферии применяем 5%-ный профиль, на среднем сечении 10%-ный профиль, а в корневом – 20%-ный профиль. Для ВНА и СА берём по всей высоте 10%-ый профиль.

 

Прочностной расчёт

 

1.Расчёт лопатки на растяжение.

Расчёт произведём последующей формуле:

 

- плотность материала лопатки (сталь 1Х13)

 

Лопатка выдержит нагрузку.