Характеристики ступени

МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СТУПЕНЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ [c.181]

При решении прямой задачи, например расчета характеристик ступени, когда известны массовая производительность О, давление р и температура торможения Т , расчет проводится в той же последовательности по уравнениям (3.6)—(3.8). [c.85]

Определив границы характеристики ступени, можно далее вести расчет для любой производительности, лежащей между ними. Уменьшение производительности ниже минимальной вызовет помпаж ступени, а увеличение ее свыше максимальной при данных начальных условиях невозможно. [c.199]

Рис. 4. 28. Характеристики ступеней с разными входными углами лопаток по опытам НЗЛ

Особое значение приобретает создание таких моделей в тех случаях, когда они должны использоваться в качестве вложенных систем в моделях более высокого ранга — моделях компрессорных систем или энерготехнологических комплексов в целом, так как получить из опыта характеристики ступеней при всем многообразии режимов работы, рабочих веществ и методов регулирования, особенно если одновременно применяются несколько методов, практически невозможно. [c.4]

Рассмотрим метод обработки результатов эксперимента, если известна характеристика ВРА (3.9). Измерены массовый расход О и статическое давление на выходе из колеса р2. Известны все параметры в предыдущих сечениях, геометрия колеса и интегральная характеристика ступени. Из уравнения (3.14) определяем коэффициент фщ = С1, /и2, задаем в качестве первого приближе- [c.90]

Создание всего комплекса моделей представляет собой сложную задачу, которую невозможно выполнить в одной работе, особенно если принять во внимание многообразие компрессорных систем, применяемых в различных отраслях промышленности. Синтезу характеристик многоступенчатого центробежного или осевого компрессора по характеристикам ступеней посвящены некоторые известные работы [12, 23]. Поэтому основное внимание мы уделим моделированию характеристик ступени центробежного компрессора. В моделях элементов проточной части использованы опытные данные по потерям и коэффициенту теоретической работы колеса, представленные в виде аналитических аппроксимаций (см. гл. 4). Такой подход способствует развитию принятой [c.181]

В.З. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ХАРАКТЕРИСТИК СТУПЕНИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА [c.195]

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТУПЕНЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА [c.201]

Рассмотрим действие двух одинаковых ступеней (или групп ступеней) при одинаковой частоте вращения. Вследствие различия начальных температур в обеих ступенях и чисел Маха характеристики ступеней V i — е несколько различаются, но незначительно. На рис. 16.4 они обе представлены кривой 2—5". Когда первая ступень действует в режиме /, то плотность газа увеличивается, а объемный расход газа на входе во вторую ступень снижается так, что вторая ступень работает в режиме 2 на границе помпажа. Если же режим первой сту- [c.203]

Сопоставление опытных и расчетных характеристик ступеней с колесами, углы которых составляли 15 , 22 30, 32 45°-1 и 90°, при = 20° и а,л = 14° и различных условных числах Маха Мц приведено на рис. 5.2—5.6. Характеристики представлены в виде функций я = / (Мс , М ) и т1 пол.к = / (М , , М ), где Мс = б о соз до/с1о — число Маха по осевой составляющей абсолютной скорости при входе в колесо (при 0о = О будет Мс == = Мс ). Видно, что опытные и расчетные данные как по характеру кривых, так и по отношениям давления и КПД удовлетворительно согласуются между собой. Одни расчетные характеристики практически полностью совпадают с опытными, другие располагаются в непосредственной близости (главным образом вследствие смещения по производительности, обычно не превышающего 1—2%). Различие в максимальных значениях отношения давлений составляет 0 — 1,5%, а максимальные значения КПД отличаются на 0—2%. Полного совпадения характеристик во всех случаях и не должно быть, так как исходные данные для аппроксимации получались путем статистической обработки большого количества экспериментов, проводившихся в разное время и отличавшихся один от другого на величину погрешностей. В этом заключается характерная особенность и в известной мере преимущество расчетной характеристики она является статистически осредненной и потому наиболее вероятной в заданных условиях. [c.201]

Рис. 5.2. Характеристики ступени с колесом Рзл 15° и лопаточным диффузором а,л =14

Рис. 5.3. Характеристика ступени с колесом Ргл = 22 30 и лопаточным диффузором азл = 14° О — эксперимент - — расчет

О влиянии на характеристику ступени, оказываемом струей газа, проникающей через переднее уплотнение, можно судить по кривым рис. 4. 17—4. 20, заимствованным из работы [56]. Опыты проводились на экспериментальной воздуходувке, где переднее уплотнение выполнено в виде одного кольцевого ребра, которое может передвигаться в осевом направлении, образуя зазоры 5 разной ширины (схема рис. 4. 17). [c.109]

Рис. 5.4. Характеристика ступени с колесом ргл — 32° и лопаточным Рис. 5.5. Характеристика ступени с колесом Р л == диффузором зл = 14° 45°-1 и лопаточным диффузором Озл 14

Характеристики ступеней с колесами, углы Рад которых равны 32°, 45°-1 и 63°, при различных углах установки лопаток диффузора азл = 20ч-5 " и условном числе Маха М 1,22 приведены на рис. 5.7—5.9. [c.204]

Представляет интерес численный эксперимент по исследованию влияния показателя изоэнтропы на согласование характеристик элементов проточной части и характеристику ступени в целом. Расчеты проводились применительно к ступени с колесом, имеющим Ргл =45°-1, и лопаточным диффузором. При выборе рабочего вещества была реализована идея, высказанная Л. И. Седовым [44], который предложил изменять показатель изоэнтропы путем смешивания в различной пропорции ксенона, имеющего ky = 1,66, и хладагента R12, у которого ky = 1,12. Для расчета термических и калорических параметров смесей было применено уравнение Битти—Бриджмена в сочетании с правилом, разработанным ими для смесей (см. п. 1.3). Расчеты проводились при значениях ky, равных 1,12 1,15 1,20 1,25 1,35 1,50 и 1,66. Первому и последнему значению ky соответствует работа на чистых веществах, остальным — работа на смесях. Сопоставление характеристик ступени (рис. 5.11) показывает, что при малых зна- [c.204]

Рис. 5.7. Характеристика ступени с колесом Рал = 32° при регулировании поворотом лопаток диффузора

Рис. 5.11. Интегральные характеристики ступени при работе на газах с различными показателями изоэнтропы

При малых значениях ку и достаточно высоких М и М ,, наибольшая производительность ступени определяется рабочим колесом. Оно работает в предельном режиме, соответствующем запиранию входных сечений межлопаточных каналов. Увеличение ку приводит к смещению режима от наибольшей производительности в сторону больших 11, вследствие чего наибольшую производительность ступени начинает определять лопаточный диффузор. Минимальные значения коэффициентов потерь колеса и диффузора при изменении ку мало отличаются по величине, вследствие чего и КПД ступени практически не зависит от ку. Однако из этого результата, справедливого для данного частного случая, нельзя делать обобщающих выводов для всех возможных вариантов ступеней. Если в этой ступени повернуть лопатки диффузора на меньший угол и сдвинуть области совместной работы колеса и диффузора в сторону больших значений /1, то и в этом случае каждая область будет располагаться тем левее, чем больше ку. Если принять во внимание характер зависимостей Со-п = = f (й, М ,,) в области больших углов натекания 1, то увеличение означает возрастание а значит, КПД такой ступени с повышением ку будет понижаться. Этот краткий анализ показывает, во-первых, что влияние ку на характеристики ступеней центробежного компрессора неоднозначно и, во-вторых, что в области ку = 1,12- 1,25 характеристики ступени от ку практически не зависят. Это дает возможность, в частности, распространять результаты исследований ступеней холодильных центробежных компрессоров, получаемые при работе на наиболее распространенных веществах К12 или Н22, ка все хладагенты и другие рабочие вещества, у которых ку находится в этих пределах. Эксперимент хорошо подтверждает эти выводы [35). [c.209]

Моделирование характеристик ступеней центробежного компрессора проводилось на основе опытных данных для всех исследованных колес в полном соответствии с методами, изложенными в предыдущих главах. Численный эксперимент выполняется при Мц = 0,815ч-1,63 и различных способах регулирования производительности поворотом лопаток диффузора и входного регулирующего аппарата (ВРА). При этом использовались характеристики колес, полученные без закрутки потока при входе, и обобщенная характеристика лопаточного диффузора о-к = /( к.сз, Мс,), справедливая, как уже отмечалось, в широком диапазоне изменения углов установки лопаток. Как физический, так и численный эксперименты проводились в основном на хладагенте К12, свойства которого наиболее сильно отличаются от свойств идеального газа. Термогазодинамические параметры рабочего вещества определялись методом условных температур, а показатель изоэнтропы и сами условные температуры рассчитывались так, как показано в предыдущем параграфе. [c.201]

Влияние неравномерности поля скоростей перед колесом на характеристику ступени показано на рис. 4. 14 и 4. 15. [c.107]

На рис. 4. 28, б изображены характеристики ступени, в которой входной угол колеса был поочередно равен 38, 32 и 28° при расчетном угле потока около 32°. Здесь так же, как и в предыдущем случае, положительный угол атаки, равный 38 — 32 = 6°, [c.123]

Рис. 4. 15. Характеристики ступени при неравномерности потока по окружности перед колесом с углом Рзл 32°

Рис. 4. 20. Характеристики ступени с направляющим воротником

Введение направляющего воротника по схеме рис. 4. 19, обеспечивающего совпадение направления проникающей через уплотнение струи с направлением стенки канала в меридиональной плоскости, улучшает работу колеса. Характеристики ступени, снабженной таким устройством, показаны на рис. 4. 20. Здесь сплошные кривые 1 w 2 относятся к работе с зазором 0,6 мм и с зазорами между воротником и покрывающим диском, равными s = 1,0 мм и s = 6,5 мм. Для сравнения здесь нанесены штриховые кривые 3, относящиеся к случаю работы без воротника. [c.111]

Что касается колес с лопатками, резко загнутыми в сторону, обратную вращению (Рал = 18-ь30°), то пока экспериментальных данных о влиянии угла атаки в них почти не имеется. Приведенные в работе [29] характеристики ступеней с колесами Рал = = 21- 22,5° и Рхл = 17- 50° не дают возможности сделать какой-нибудь вывод из-за отсутствия данных о среднем направлении потока. Однако есть основание полагать, что в колесах с весьма малыми выходными углами вследствие большой кривизны лопаток [c.123]

Что касается к. п. д. ступени в целом, то в отличие от к. п. д. колеса он получился во второй и в третьей серии опытов на 1,5— 2% ниже, чем в первой серии. Причина такого несоответствия, видимо, заключается в следующем. В конструктивной схеме ступени имеются элементы, которые обусловливают ряд дополнительных факторов, влияющих на характеристику ступени, помимо основного изучаемого фактора — степени расширения каналов. Действительно, в опытах второй серии получилось резкое утолщение выходных кромок лопаток. Это должно было вызвать увеличение завихренной зоны в следе лопатки за колесом и ухудшение к. п. д. ступени. В третьей серии опытов, где уменьшение сечений достигалось за счет сужения канала в меридиональной плоскости, получилось увеличение (по сравнению с первоначальным вариантом) относительной величины зазора между кромками лопаток и неподвижным покрывающим диском. Кроме того, здесь изменилось соотношение осевых размеров выходного сечения колеса и входного сечения диффузора. Все это не могло не отразиться на к. п. д. ступени. [c.137]

Хотя приведенный материал не содержит данных об улучшении характеристики ступени в целом с уменьшением диффузорности каналов колеса, однако на основании данных о процессах внутри каналов можно прийти к выводу, что степень диффузорности оказывает значительное влияние на качество работы колеса и ступени. [c.137]

Рис. 6.21. Характеристики ступеней промежуточного типа с лопаточными диффузорами разной относительной ширины

Как показал ряд исследований, большое влияние на характеристику ступени оказывает степень согласования направления набегающего потока с направлением входных элементов конструкции. Особенно сильно это сказывается на входе в диффузорный аппарат. Это объясняется прежде всего тем, что скорости на входе в диффузор имеют весьма большие значения. Недостаточное согласование направлений потока и входных кромок диффузорных лопаток кроме потерь в диффузоре вызывает еще нарушение осевой симметрии поля давления за колесом и заставляет каналы колеса работать с переменным противодавлением (см. п. 6. 2). [c.207]

Как видно из кривых, изменение углов установки входных элементов аппарата является весьма эффективным средством воздействия на характеристику ступени. Увеличивая или уменьшая [c.209]

Рис. 6. 26. Напорные характеристики ступени при разных углах з., установки входных элементов поворотного диффузорного аппарата, Pjj = 90°

Характеристики ступеней с улитками трапециевидного и грушевидного сечений, испытанных в этой работе, оказались одинаковыми. [c.241]

Рис. 9. 3. Характеристики ступени при дросселировании на. всасывании

Сказанное подтверждается эксплуатационным и экспериментальным опытом. На рис. 4. 23 и 4. 24. приведены характеристики ступени при отрицательной и при положительной закрутках потока перед колесом. Из кривых видно, что при отклонении направляющих лопаток перед колесом больше чем на 15° от радиального [c.292]

Осоёенйостью разработанной в настоящей книге модёлй ступень является модульность каждая вложенная модель элемента проточной части представляется в виде одной или двух самостоятельных процедур. В результате сама модель записывается в виде короткой и наглядной программы и может, в свою очередь, использоваться в моделях более высокого ранга. Модели элементов проточной части приведены полностью и снабжены комментариями. Наибольший интерес в них представляют не сами системы уравнений, а способы их решения, особенно для моделей колеса н диффузора. Разработаны процедуры определения границ характеристик ступени, соответствующих наибольшей производительности и началу помпажа. Изложение строится так, что за описанием алгоритма, как правило, следует процедура, записанная на языке АЛГОЛ-60 (версия АЛГОЛ-ГДР для ЭВМ БЭСМ-6). Особенностью синтаксиса этого языка является заимствование из языка ФОРТРАН правил записи формул, условных операторов и форматов операторов печати. Так как этим АЛГОЛ-ГДР в известной мере близок к языку РЬ/1, компиляторы с которого имеются в машинах ЕС ЭВМ [4], то все тексты процедур оставлены без изменений. [c.5]

Условия сложения кривых характеристик ступеней компрессора (или нагнетателей, включенных последовательно) иные, нежели в насосе. В многоступенчатом насосе все ступени действуют в одном режиме, вследствие чего диапазон подач у насоса такой же, как у одной из его ступен й. Иначе обстоит дело в компрессоре. [c.203]

Характеристики ступеней с лопаточными диффузорными аппаратами представляют собой пучок пересекающихся кривых. В области малых расходов увеличение относительной щирины вызы- [c.197]

Рис. 6. 22. Характеристики ступеней концевого типа с лопаточными диффузорами разной относительной ширнны

Представляется, что правильность этого утверждения должна быть проверена на более обширном экспериментальном материале. Это подтверждается тем, что в той же работе Б. Эккерт приводит результаты исследований В. Брауна и Г. Бредшоу, согласно которым форма поперечного сечения улитки почти не оказывает влияния на характеристику ступени (см. рис. 369, работа [45]). На Невском машиностроительном заводе им. В. И. Ленина были исследованы ступени, в которых одно и то же колесо работало с улитками различной формы сечения (трапециевидного и грушевидного) с различными углами расхождения боковых стенок, рассчитанных разными способами. В результате проведенных испытаний установлено следующее [38]. Улитки, рассчитанные по закону изменения скоростей, отличному от = onst, имели наиболее неблагоприятные результаты. Улитки, рассчитанные по закону СцГ = onst, при некоторых поправках к расчетному значению расхода показали хорошие результаты. Эти поправки сводятся к следующему. При отсутствии лопаточного диффузора [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология