ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Турбокомпрессоры из "Компрессоры и компрессорные станции" Этим термином обычно объединяют машины, в которых сжатие газа осуществляется путем сообщения ему вращающимся ротором машины большой скорости, с последующим преобразованием кинетической энергии потока в работу сжатия нагнетаемого газа. [c.51] Турбокомпрессоры делятся на две группы центробежные машины и осевые. В машинах центробежного типа повышение давления воздуха или газа основано на принципе использования центробежной силы частиц газа, возникающей при вращении рабочих колес. Они применяются при степенях сжатия, обычно находящихся в пределах от 2 до 8, и при производительности, отнесенной к условиям всасывания, большей 1,6 Maleen. [c.51] Основной частью центробежного компрессора является рабочее колесо, при помощи которого передается энергия от двигателя к сжимаемому газу. [c.51] Рабочее колесо представляет собой диск, на котором расположены лопатки, закрываемые, в большинстве случаев, вторым диском. Оно вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости вала турбомашины, т. е. каждой точке колеса присуща своя окружная скорость к окружности с радиусом г. [c.51] Хотя число лопаток на диске конечно, в расчетах принимают движение газа в колесе струйным, что наблюдалось бы при бесконечно большом числе лопаток. [c.51] двигаясь по каналам, образованным лопатками и дисками, имеет в любом месте относительную скорость движения w, направленную по касательной к лопатке (иначе движение не было бы струйным). Частицы газа, покидающие рабочее колесо, будут находиться одновременно под воздействием окружной скорости, которая должна отбросить их касательно к наружному диаметру колеса в точке выхода, и относительной скорости, направленной касательно к лопатке в этой же точке. [c.51] В результате эти частицы получат абсолютную скорость с, являющуюся равнодействующей двух геометрически сложенных скоростей UV.W. Иначе говоря, указанные три скорости образуют треугольник скоростей, построение которого показано на рис. 30. [c.51] Рабочее колесо центробежной машины. [c.51] Однако при вращении колеса газ приобретает в нем дополнительную энергию, которая соответствует работе центробежной силы. Тогда правая часть уравнения будет больше, т. е. [c.53] Величину энергии Е можно определить из следующих соображений. [c.53] Если рабочее колесо вращается с постоянной угловох скоростью со и движение газа в нем, как это ранее указано, является струйным,, то на элементарную частицу газа будет действовать центробежная сила, равная т о , т. е. массе частицы т, умноженной на ускорение. [c.53] По мере того как элементарная частица будет перемещаться от входа на колесо (точка 1) к выходу (точка 2), центробежная сила будет увеличиваться пропорционально возрастанию г. [c.53] Для более ясного представления о физическом смысле получен-шого уравнения проведем анализ входящих в него величин. Этот -анализ показывает, что первый член в уравнении представляет приращение напора, вызываемое центробежными силами, действующими на массу газа, проходящего от до второй член показывает изменение кинетической (скоростной) энергии потока от входа. до выхода из рабочего колеса последний член представляет изменение напора в результате изменения относительной скорости потока при протекании газа через рабочее колесо. [c.54] Это и будет формула Эйлера для определения теоретического напора колеса турбомашины, написанная в самом общем виде и справедливая для всех лопастных машин, т. е. водяных, паровых и газовых турбин, центробежных насосов и вентиляторов, а также турбокомпрессоров. [c.54] Мы не учитывали ранее, что через колесо центробежных компрессорных машин (см. рис. 30) протекает пе капельная жидкость (у которой плотность — величина постоянная), а газ, поэтому рассматриваемые нами процессы несколько усложняются в результате изменения плотности газа при изменении его давления. Однако существующие внутри колеса разности давлений так малы, что расчет можно вести по средней плотности. [c.54] Анализ уравнения Эйлера позволяет сделать следующие выводы. [c.54] Колеса с лопатками, загнутыми по ходу вперед (т. е. с Р 90°), применяются иногда в вентиляторах, где создаваемый напор невысок, а поэтому к. п. д. колеса не имеет решающего значения. [c.55] Как указывалось ранее, фактический напор, создаваемый колесом, меньше теоретического вследствие конечного числа лопаток и наличия в колесе гидравлических потерь. [c.55] В формулы для определения напора Н не входит плотность. газа. Из этого следует, что давление, создаваемое рабочим колесом, будучи выражено в метрах газового столба, не зависит от тем--пературы газа и плотности. Для пересчета давления в м вод. ст. в формулах появится плотность газа в виде множителя. [c.55] Скорость газа при выходе его из рабочего колеса доходит до 160— 170 м1сек, т. е. газ обладает большой кинетической энергией. Для преобразования кинетической энергии газа в давление в неподвижном корпусе центробежного компрессора 3 (рис. 31) обычно предусматривают направляюШ ИЙ аппарат 2, реже безлопаточный диффу- 1ор 1, в которых уменьшается скорость газа и увеличивается его напор. В направляющих аппаратах благодаря наличию в них лопаток преобразование кинетической энергии в напор происходит интенсивнее, вследствие чего габариты их меньше, чем у безлопаточ-ных диффузоров. [c.56] Вернуться к основной статье