курсовая по цок. пз4. 2. Термогазодинамический расчет 1 Подготовка исходных данных

• Название: 2. Термогазодинамический расчет 1 Подготовка исходных данных
• Анкор: курсовая по цок
• Дата: 06.04.2022
• Размер: 3.55 Mb.
• Имя файла: пз4.doc
• Тип: Документы; #447147
• страница: 3 из 7

2.3.2. Расчет второго рабочего колеса
Для уменьшения стоимости изготовления целесообразно во втором колесе параметры

лопаточной решетки:

D₁=0,180, β_1л=34 , D₂=0,338, β_2л=60 ,

а также параметры покрывного диска:

D₀=0,457, принять такими же, как у первого колеса.

Это приведет к одинаковым в обоих колесах значениям R₀, R_л, τ₁, τ₂, u₁.

1.

где j = 2 – номер второй ступени.

Т₂ = Т_н + ΔТ_н-2 = 290 + 133,14 = 423,14 К.

2. Степень сжатия газа в сечении 2-2:

ε₂ = (Т₂/Т_н)^(σ-1) = (423,14/290)^(2,06-1) = 1,493

3. Плотность газа в сечении 2-2:

ρ₂ = ρ_н · ε₂ = 1,615· 2,178 = 2,411 кг/м³

4. Давление газа в сечении 2-2:

П₂ = (Т₂/Т_н)^σ = (423,14/290)^2,06 = 2,178

p₂ = p_н · П₂ = 0,1 · 2,178= 0,2178 МПа.

5. Ширина рабочего колеса в сечении 2-2:

b₂ = V_нр/(π · D₂ · τ₂ · ε₂ · φ_2r · u₂) =

= 1,5675/(3,14 · 0,338 · 0,92 · 1,493 · 0,28 · 240,02) = 0,016 м.

Принимаем b₂ = 0,016 м.

6. Относительная ширина рабочего колеса:

= b₂/ D₂ = 0,016/0,338 = 0,0474

7. Предварительно задаем скорость при входе на лопатки второго колеса

такую же как в первом колесе (см п.20 подраздела 2.3.1)

с₁ = 90,54 м/с

8. Температура газа в сечении 1-1:

Для расчета используем температуру газа в сечении 2-2 первого колеса

(п.37 подраздела 2.3.1) Т_2,j=1 = 304,42 К



9.Степень сжатия в сечении 1-1:

ε₁ = (Т₁/Т_н)^{(σ - 1)} = (363,84/290)^{(2,06 – 1)} = 1,272

10. Плотность и давление газа в сечении 1-1:

ρ₁ = ρ_н · ε₁ = 1,615 · 1,272 = 2,055 кг/м³,

p₁ = ρ₁·z·R·T₁ · 10^-6 = 2,055 · 1 · 213,43 · 363,84 · 10^-6 = 0,159 МПа.
11. Ширина рабочего колеса в сечении 1-1:

b₁ = V_нр/(π · D₁ · c₁ · τ₁ · ε₁) =1,5675/(3,14 · 0, 180 · 0,82 · 90,54 · 1,272) = 0,026 м.

Принимаем b₁ = 0,026 м.

12. м.

13. Уточненное значение скорости газа в сечении 1-1:

с₁ = V_нр/(π · D₁ · b₁ · τ₁ · ε₁) =1,5675/(3,14 · 0, 180 · 0,026 · 0,82 · 1,272) = 90,541 м/с

14. Угол входа потока газа в относительном движении на лопатки

колеса в сечении 1-1:

β₁ = arctg(c₁/u₁) = arctg(90,54/128,72) = 35,122º.

15. Угол атаки при входе в рабочее колесо:

i = β_1л - β₁ = 34º – 35,122º= -1,122º

Угол i не превышает допустимого значения 3º.

16. Абсолютная скорсть газа на входе в колесо:

с₀ = (с₁ · τ₁)/ К_с = (90,54 · 0,82)/1,13 = 73,71 м/с.

17. Температура газа в сечении 0-0:

Т₀ = Т_2,1 + А(с₂² – с₀²)/2 =338,38 + 0,0019 · (188,50² – 73,71²)/2 = 368,45 К.

18. Степень сжатия газа в сечении 0-0:

ε₀ = (Т₀/Т_н)^(σ-1) = (368,45/290)^(2,06-1) = 1,29

19. Плотность и давление газа в сечении 0-0:

ρ₀ = ρ_н · ε₀ = 1,615 · 1,29 = 2,078 кг/м³,

p₀ = ρ₀·z·R·T₀ · 10^-6 = 2,24 · 1 · 213,43 · 368,45 · 10^-6 = 0,163 МПа.

20. Диаметр втулки рабочего колеса второй ступени:



Принимаем

21.Коэффициент трения дисков рабочего колеса о газ:



22.Коэффициент протечек газа:

Тип и размеры выбираем такими же как у первого рабочего колеса:

S=0,4 м, ,


23.

24.Среднее значение для двух колес:



25.Среднее значение не должно значительно превышать заданного 1,02.

В расчете 1,063.

Результаты расчета заносим в таблицу 4.

Таблица 4 - Характеристики рабочих колес

№ ступени
1	0,338	0,180	0,201	0,10	0,020	0,0373	65,70	90,54
2	0,338	0,180	0,201	0,15	0,016	0,026	73,72	90,54

Продолжение таблицы 4

№ ступени
1	188,50	286,35	282,74	338,38	0,0974	0,0949	0,1374
2	188,50	368,45	363,84	423,14	0,163	0,1596	0,2189

Окончание таблицы 4

№ ступени
1	1,594	1,573	1,903
2	2,078	2,055	2,238

2.4 Расчет безлопаточного диффузора
Безлопаточный диффузор (БЛД) применяют при постоянном режиме работы

компрессора на расчётной точке своей характеристики и при условии α >20°.

2.4.1. Безлопаточный диффузор постоянной ширины (j=1)



Исходными данными для расчета диффузора являются следующие

параметры на выходе из рабочего колеса:

V_н= 1,5675 м /с, T_н = 290 K, ρ_н=1,615 кг/м , к = 1,66, σ = 2,06, D = 0,338 м,

b = 0,02 м, 0,06 , α = 20,88°, ∆T_н-2= 48,39 К, C = 188,5 м/с, φ_2u = 0,7338,

u₂= 240,02 м/с, z = 1, , , , ,

.

Рекомендуемые геометрические соотношения:

;

1,55…1,70 – для промежуточных ступеней

1,60…1,90- для концевой ступени

Принимаем = 1,03, 1,65

1. Диаметр, ширина диффузора и угол входа потока газа в сечении 3:







2. Скорость газа в сечении 3:


3. Температура газа в сечении 3:





4. Степень сжатия газа в сечении 3:



5. Плотность и давление газа в сечении 3





6. Диаметр и ширина диффузора в сечении 4





7. Задается коэффициент потерь на трение в диффузоре



Рисунок – 4. Безлопаточный диффузор
8. Угол выхода потока газа из диффузора (в сечении 4)




9. Скорость газа в сечении 4



10. Температура газа в сечении 4





11. Степень сжатия газа в сечении 4



12. Плотность и давление газа в сечении 4





13. Среднее значение угла на пути движения газа в диффузоре



14. Угол раскрытия канала диффузора





Полученное значение не превышает допустимой величины .