Тепловой расчет одноступенчатого центробежного компрессора с радиальными лопатками
No
|
Наименование
|
Обозначение
|
Расчетная формула
|
Значение
|
1
|
Расход воздуха через компрессор, кг/с
|
Gк
|
Cм. табл. 1
|
13
|
2
|
Параметры воздуха перед центробежным компрессором (во входном сечении впускного корпуса):
|
|
|
|
давление, кПа
|
p0к
|
Cм. табл. 1
|
104
|
температура, К
|
T0к
|
Cм. табл. 1
|
296
|
3
|
Давление воздуха за компрессором, кПа
|
pк
|
|
372
|
4
|
Степень повышения давления
|
πк
|
|
3,57
|
5
|
Действительный напор компрессора, кДж/кг
|
h*ак
|
|
114,9
|
6
|
Изоэнтропный КПД компрессора
|
ηак
|
Cм. табл. 1
|
0,85
|
7
|
Выходной угол рабочих лопаток, град
|
β2л
|
Принято
|
115
|
8
|
Отношение
|
d0/d2
|
Принято
|
0,2
|
9
|
Отношение
|
d1п/d2
|
Принято
|
0,6
|
10
|
Отношение
|
r1/r2
|
|
0,447
|
11
|
Количество рабочих лопаток
|
zк
|
|
21
|
12
|
Коэффициент уменьшения напора компрессора
|
μ
|
|
0,904
|
13
|
Действительный коэффициент напора
|
ψк
|
|
1,3
|
14
|
Коэффициент расхода
|
φ
|
Принято
|
0,25
|
15
|
Коэффициент
|
α
|
Принято
|
0,05
|
16
|
Окружная скорость на периферии колеса, м/с
|
U2
|
|
420,44
|
17
|
Абсолютная скорость входа воздуха в рабочее колесо, м/с
|
c1
|
с1 = с1а = φ∙u2
|
105,9
|
18
|
Температура воздуха перед рабочим колесом, К
|
T1
|
|
228
|
19
|
Газовая постоянная воздуха, кДж / (кг ∙ К)
|
Rв
|
|
0,286
|
20
|
Показатель политропы расширения во входном корпусе компрессора
|
n1
|
|
1,374
|
21
|
Коэффициент потерь во входном корпусе
|
ξвк
|
Принято
|
0,05
|
22
|
Давление воздуха на входе в рабочее колесо, кПа
|
p1
|
|
39,47
|
23
|
Плотность воздуха перед рабочим колесом, кг/м3
|
ρ1
|
|
0,606
|
24
|
Наружный диаметр рабочего колеса компрессора, м
|
d2
|
|
0,649
|
25
|
Диаметр втулки рабочего колеса, м
|
d0
|
|
0,12
|
26
|
Наружный диаметр лопаток рабочего колеса во входном сечении, м
|
d1п
|
|
0,523
|
27
|
Средний диаметр входного сечения, м
|
d1
|
|
0,14
|
28
|
Высота лопаток на входе в рабочее колесо компрессора, м
|
b1
|
|
0,165
|
29
|
Частота вращения рабочего колеса компрессора, мин-1
|
n
|
 
|
9655
|
30
|
Окружная скорость на среднем диаметре входного сечения рабочего колеса,м/с
|
U1
|
|
73,11
|
31
|
Угол входа воздуха в рабочее колесо, град
|
β1
|
|
55,71
|
32
|
Относительная скорость входа воздуха в рабочее колесо, м/с
|
W1
|
|
128,04
|
33
|
Число Маха на входе в рабочее колесо
|
Mw1
|
|
0,423
|
34
|
Окружная составляющая абсолютной скорости, с2, м/с
|
C2u
|
|
300,35
|
35
|
Радиальная составляющая абсолютной скорости, с2, м/с
|
C2r
|
с2r = с1а = c1
|
105,109
|
36
|
Абсолютная скорость выхода воздуха из рабочего колеса, м/с
|
C2
|
|
318,215
|
37
|
Угол выхода воздуха из рабочего колеса, град
|
α2
|
|
19,28
|
38
|
Температура воздуха на входе из рабочего колеса, К
|
T2
|
|
320
|
39
|
Давление воздуха за рабочим колесом, кПа
|
p2
|
|
112,02
|
40
|
Величина
|
|
|
3,07
|
41
|
Показатель политропы сжатия в рабочем колесе
|
n2
|
По п. 39
|
1,483
|
42
|
Суммарная потеря энергии в рабочем колесе, Дж/кг
|
qрк
|
qрк = qр1 + qр2 + qтв
|
11287,59
|
43
|
Потеря энергии в ВНА, Дж/кг
|
qp1
|
|
1639
|
44
|
Коэффициент потерь энергии
|
ξ1
|
Принято
|
0,2
|
45
|
Потеря энергии от поворота потока в рабочем колесе, Дж/кг
|
qp2
|
|
828
|
46
|
Коэффициент потери энергии
|
ξ2
|
Принято
|
0,15
|
47
|
Потеря энергии на трение и вентиляцию (дисковые потери), Дж/кг
|
qтв
|
|
8820
|
48
|
КПД рабочего колеса
|
ηрк
|
|
0,870
|
49
|
Число Маха
|
Mc2
|
|
0,280
|
50
|
Плотность воздуха на выходе из рабочего колеса, кг/м3
|
ρ2
|
|
1,22
|
51
|
Ширина лопаток в выходном сечении рабочего колеса, м
|
b2
|
|
0,049
|
52
|
Наружный диаметр щелевого диффузора, м
|
d3
|
d3 = (1,1 – 1,25) ∙ d2
|
0,713
|
53
|
Ширина щелевого диффузора, м
|
b3
|
b3 =b2 + (0 – 2)
|
0,049
|
54
|
Скорость выхода воздуха из щелевого диффузора, м
|
C3
|
|
289,65
|
55
|
Угол выхода воздуха из щелевого диффузора, град
|
a3
|
α3 = α2
|
19,28
|
56
|
Температура воздуха за щелевым диффузором, К
|
T3
|
|
328,681
|
57
|
Давление воздуха за щелевым диффузором, кПа
|
p3
|
|
112,02
|
58
|
Величина
|
|
|
2,02
|
59
|
Показатель политропы сжатия в щелевом диффузоре
|
n3
|
По п. 57
|
1,98
|
60
|
Потеря энергии в щелевом диффузоре, Дж/кг
|
qщ.д.
|
|
3653,7
|
61
|
Коэффициент трения
|
|
Принято
|
0,037
|
62
|
КПД щелевого диффузора
|
nщ.д
|
|
0,57
|
63
|
Плотность воздуха за щелевым диффузором, кг/м3
|
 3
|
|
1,194
|
64
|
Число Маха
|
Mс3
|
|
0,252
|
65
|
Скорость выхода воздуха из лопаточного диффузора, м/с
|
C4
|
Принято
|
100
|
66
|
Угол выхода воздуха из лопаточного диффузора, град
|
a4
|
α 4 = α3 + (12 – 18°)
|
31,28
|
67
|
Температура воздуха за лопаточным диффузором, К
|
T4
|
|
364,58
|
68
|
Давление воздуха за лопаточным диффузором, кПа
|
p4
|
|
148,5
|
69
|
Величина
|
|
|
2,73
|
70
|
Показатель политропы сжатия воздуха в лопаточном диффузоре
|
n4
|
По п. 68
|
1,58
|
71
|
Потеря энергии в лопаточном диффузоре , Дж/кг
|
qл.д.
|
|
7970
|
72
|
Коэффициент потери в лопаточном диффузоре
|
3
|
Принято
|
0,19
|
73
|
КПД лопаточного диффузора
|
л.д.
|
|
0,78
|
74
|
Плотность воздуха на выходе из лопаточного диффузора, кг/м3
|
4
|
|
1,424
|
75
|
Наружный диаметр лопаточного диффузора, м
|
d4
|
|
1,2
|
76
|
Ширина лопаточного диффузора, м
|
b4
|
b4 = b3
|
0,049
|
77
|
Количество лопаток лопаточного диффузора, шт.
|
zл.д.
|
Принято
|
29
|
78
|
Скорость воздуха на выходе из компрессора, м/с
|
C5
|
Принято
|
60
|
79
|
Температура воздуха на выходе из компрессора, К
|
Tk = T5
|
|
367,16
|
80
|
Давление воздуха на выходе из компрессора, кПа
|
pk= p5
|
|
150
|
81
|
Величина
|
|
|
1,6
|
82
|
Показатель политропы сжатия воздуха в улитке и в выпускном патрубке
|
n5
|
По п. 80
|
1,66
|
83
|
Потеря энергии в улитке и в выпускном патрубке, Дж/кг
|
qул
|
|
1400
|
84
|
Коэффициент потери энергии в улитке и в выпускном патрубке
|
ул
|
Принято
|
0,28
|
85
|
КПД улитки и выпускного патрубка
|
ул
|
|
0,562
|
86
|
Полная температура воздуха за компрессором, К
|
T*k=T*s
|
|
368,16
|
87
|
Полное давление воздуха за компрессором, кПа
|
p*k =p*5
|
|
152,5
|
88
|
Расчетное значение действительного напора, кДж/кг
|
h*ak
|
|
32,07
|
89
|
Внутренняя работа сжатия в компрессоре, кДж/кг
|
h*ik
|
|
72,1
|
90
|
Адиабатный КПД компрессора
|
ak
|
|
0,444
|
91
|
Потребляемая мощность компрессора
|
Nik
|
|
938,98
|
|
Скачать 1.06 Mb.