Главная страница
Навигация по странице:

  • Научно-исследовательская работа на тему: «Конструирование рабочего колеса по заданным параметрам»

  • Имеющиеся данные

  • Конструирование рабочего колеса в радиальной плоскости

    		•

    НИР Конструирование рабочего колеса по заданным параметрам. Конструирование рабочего колеса по заданным параметрам


    Скачать 116.28 Kb.
    НазваниеКонструирование рабочего колеса по заданным параметрам
    Дата25.05.2022
    Размер116.28 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаНИР Конструирование рабочего колеса по заданным параметрам.docx
    ТипНаучно-исследовательская работа
    #549245

    Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

    Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

    Институт Энергетики и Транспортных Систем
    Научно-исследовательская работа

    на тему: «Конструирование рабочего колеса по заданным параметрам»

    Выполнил В. А. Поселеннов

    студент гр. 3241303/80501
    Руководитель Ю. В. Кожухов

    доцент кафедры КВиХТ, к. т. н.
    Консультатнт А. А. Аксенов

    ассистент кафедры КВиХТ

    Санкт-Петербург

    2019

    Введение

    Для дальнейшего сравнительного анализа характеристик лопаточных диффузоров, необходимо полностью построить геометрию проточной части. Задачей этой работы является построение геометрии рабочего колеса.

    Имеющиеся данные

    В [1] приводятся газодинамические характеристики и зависимости для различных участков и конфигураций проточных частей центробежного компрессора. На основе данных, полученных из источника необходимо построить вариант рабочего колеса. Диаметр рабочего колеса D2=305 мм. Угол выхода лопаток: βЛ2=90°.

    Таблица 1.Опытные данные НЗЛ

    Угол выхода лопаток β2л
    25°
    32°

    35°
    45°
    70°
    90°

    Коэффициент расхода φr2
    0,16
    0,18
    0,21
    0,22
    0,35
    0,4

    Число лопаток колеса Z2
    10
    16
    18
    20
    26
    28

    Поправка на потери дискового трения и протечки(ориентировочно) 1+ βтр+ βпр
    1,06
    1,04
    1,035
    1,03
    1,025
    1,02

    Согласно формуле А. Стодолы

    11\* MERGEFORMAT ()

    причём поправка на число лопаток колеса

    22\* MERGEFORMAT ()

    Результат определения теоритического коэффициента напора представлен в табл. 2

    Таблица 2. Результат расчёта теоритического коэффициента напора колеса

    Угол выхода

    лопаток, βл2
    90°



    0,888



    0,888

    Расчет для :





    Окружную скорость U2 выберем 200 м/с.

    Окружная скорость РК на диаметре D1

    33\* MERGEFORMAT ()

    где D1=0,55D2=0,55*0,305=0,168м.



    Коэффициент расхода, полагая, что ступени не оснащены устройствами, закручивающими поток перед РК, т.е.С1=Сr1

    44\* MERGEFORMAT ()

    где С1=С0*Kc=0,9*200*0,95=171м/с.



    Угол потока в относительном движении при входе на лопатки РК

    55\* MERGEFORMAT ()



    Принимаем

    Выбор угла установки лопаток на входе в РК производится с учётом допускаемого угла атаки i1 = 0 ÷ 3 – для ступени РК+ЛД и i1 = 8 ÷ 12 – для ступени РК+БЛД. Большие допускаемые значения углов атаки для ступени РК+БЛД связаны с меньшей чувствительностью БЛД к изменению угла потока на выходе из РК.

    Тогда

    66\* MERGEFORMAT ()



    Конструирование рабочего колеса в радиальной плоскости

    Для наиболее распространенных в практике стационарного турбокомпрессоростроения рабочих колес закрытого типа средняя линия лопаток выполняется по дуге окружности (рис.1)



    Рис.1. Построение средней линии лопатки рабочего колеса

    Радиус этой окружности

    77\* MERGEFORMAT ()

    где ;



    Радиус расположения центров окружностей, очерчивающих среднюю линию лопаток:

    88\* MERGEFORMAT ()



    Таким образом, для построения решетки лопаток РК на радиусе центров Rц(1-2) через расстояние, равное шагу решетки на этом радиусе:

    99\* MERGEFORMAT ()



    очерчивают радиусом Rл(1-2) средние линии лопаток.
    Конструирование рабочего колеса в меридиональной плоскости

    Радиус закругления основного диска в пределах безлопаточного участка РК выбирается из следующего соотношения (рис.2)

    1010\* MERGEFORMAT ()

    Где Dвт=0,25*D2=0,25*0,305=0,076м.





    Рис.2. Конструирование рабочего колеса в меридиональной плоскости
    Возможны незначительные отклонения rос рассчитанного по формуле (4) в большую или меньшую сторону в связи с конкретными конструктивными особенностями проектируемой ступени.

    Радиус закругления покрывающего диска rп согласно рекомендациям в литературе выбирается с точки зрения уменьшения потерь при повороте потока от сечения 0-0 к сечению 1-1 и, следовательно, увеличения КПД ступени. По этой причине этот радиус должен быть как можно больше. Например, В.Ф. Рисом рекомендуются следующие соотношения:

    1111\* MERGEFORMAT ()

    Рекомендации по выбору rп относительно диаметра РК:

    1212\* MERGEFORMAT ()

    в среднем можно принимать .



    С другой стороны, следует иметь в виду, что увеличение радиуса rп влечет за собой увеличение осевого размера РК. Принимаем rп=0,030м.

    Толщины основного и покрывающего дисков уменьшаются к периферии. Эти размеры окончательно устанавливаются после выполнения расчета дисков на прочность, но предварительно, на основании опыта конструирования, могут быть заданы на диаметре D2 (при D2<700):

    1313\* MERGEFORMAT ()

    1414\* MERGEFORMAT ()

    для D2>700 мм, по-видимому, можно принимать несколько большие значения ос и п.

    Так как D2=0,305 м, то



    Принимаем ос=6 мм.



    Принимаем п=5мм.

    Входные кромки неподрезанных лопаток выполняют наклоненными к плоскости основного диска примерно на 15 с целью уменьшения углов атаки по высоте лопатки (рис.2). Профиль входных кромок в меридиональной плоскости может быть прямым или может иметь слегка дугообразную форму с радиусом .


    Литература

    1. РТМ 2001-05-05 НИКТИТ

    2. Капелькин Д. А. Исследование диффузоров холодильных центробежных компрессоров. Дис… к.т.н. – Л.:ЛТИХП, 1976.

    написать администратору сайта