Нагнетатели и тепловые двигатели .(КП). Методическое пособие и задания к курсовому проекту по дисциплине Нагнетатели и тепловые двигатели
 Скачать 1.27 Mb.
|
Угол раскрытия приведенного конического диффузора (35)должен лежать в пределах v = 6÷8°. При построении диффузора необходимо обеспечить плавное изменение формы его сечений по длине l. Построение спирального отвода, расположенного за лопаточным диффузором, осуществляется тем же способом. При этом по измененным соотношениям bсп/bд = 1,0÷1,5 угол раскрытия сечений спирали  = 50÷60°, в то время как для спирали, расположенной непосредственно за рабочим колесом, ≤45°.Если отводящее устройство состоит из z спиральных каналов расчет и профилирование каналов проводят аналогично одноканальному по расходу Vz=V3/z. Безлопаточный диффузор. Безлопаточный (кольцевой) диффузор представляет собой кольцевое пространство, расположенное за рабочим колесом (рис. 6). Обычно диффузор образуется двумя параллельными стенками. Без учета влияния трения частицы движутся в диффузоре по спиральным траекториям. При переходе на больший радиус по сравнению с радиусом R3 начала диффузора площадь кольцевого сечения канала увеличивается, благодаря чему происходит превращение кинетической энергии потока газа в энергию давления. Так как частички газа при движении в безлопаточном диффузоре практически не испытывают влияния ограничивающих стенок, преобразование энергии на нерасчетных режимах происходит с меньшими потерями, чем при других типах отводов. В связи с этим компрессоры с безлопаточными диффузорами имеют пологую форму кривой КПД η = f(V) и точка неустойчивой работы перемещается в зону меньших производительностей. Однако в оптимальном режиме КПД ступени с безлопаточным отводом на 1—2 % ниже, чем при других типах отводов.  При уменьшении угла α2 (соответственно α3) увеличивается длина пути частицы и возрастают потери в отводе. Степень преобразования кинетической энергий в энергию давления в большей степени зависит от соотношения скоростей си, чем сm, поэтому эффективность безлопаточного диффузора главным образом зависит от соотношения D4/D3. Безлопаточные диффузоры применяются при α2≥20°, т. е. при β2= 40÷60°. Оптимальные геометрические соотношения плоских диффузоров выполняют в пределах 0,8 < b3/b2 ≤ 1,0, D3/D2 = 1,2÷1,5, a D4/D2 < 2. Основной недостаток безлопаточных диффузоров — увеличение радиальных габаритов компрессора. При малых углах α2 отношение D4/D2 уменьшается. Для уменьшения D4/D2 стенки диффузора иногда выполняются расходящимися с углом δ = 2÷4°. Для одинаковой степени преобразования энергии отношение наружных диаметров равно в этом случае (b4 > b3)  (36) Рис. 7. Лопаточный диффузорТрение газа о стенки диффузора вызывает более интенсивное замедление потока с увеличением угла α по радиусу, которое можно определить выражением  (37)где λ ≈0,04 – коэффициент потерь на трение. За безлопаточным диффузором в одноступенчатых машинах выполняется спиральный отвод или кольцевой канал круглого сечения; в многоступенчатых – переводной канал для подвода газа к следующей ступени. Лопаточный диффузор. Конструктивно лопаточный диффузор представляет решетку профилированных лопаток, расположенную за рабочим колесом (рис. 7). По существу лопаточный диффузор - многоканальный отвод. Решетка построена таким образом, чтобы угол α потока увеличивался по радиусу, что позволяет уменьшить радиальные габариты D4/D3 за счет более интенсивного снижения величины си. Лопаточные диффузоры применяются при малых значениях угла α2 < 20°. Каждый межлопаточный канал состоит из спиральной части а-б и диффузора б-в. Спиральный участок лопатки строится по углу α3:  (38)где λ≈0,04. Диаметр начала лопаток диффузора определяют по соотношению  где  ;Большие значения x: выбираются для меньших значений а2 В зазоре D3 - D2 происходит выравнивание поля скоростей и гашение газодинамических шумов. Обычно ширину отвода принимают постоянной: b3 = b4 = b2 + (1—2 мм). В некоторых специальных случаях для получения требуемой формы характеристики стенка диффузорной части выполняется наклонной под углом νoc = 2÷3°. Полный угол раскрытия эквивалентного диффузора при b= const равен  (39)где а3 =  По оптимальным значениям v = 7÷10° путем подбора а4, l, zд определяем диаметр D4. Оптимальные значения отношения диаметров D4/D3 лежат в пределах D4/D3 = 1,3÷1,4. Обозначив а4/а3=с, можно получить требуемое число лопаток отвода по заданным оптимальным угловым и геометрическим параметрам:  (40)Число лопаток диффузора zД нельзя принимать равным или кратным числу лопаток рабочего колеса. Обычно zд подбирают по соотношению zд = z±(k±.1), где k = 2, 4,6... Оптимальный угол раскрытия диффузора уменьшается при шероховатых (литых) стенках каналов. В связи с этим для уменьшения отношения D4/D3 необходимо обеспечить высокую чистоту поверхностей каналов отвода. |