Газодинамический расчет осевого компрессора, страница 4

Ступень	η'ст	Т*выхст	Т*вхст	Т*мвз	H'sст	π'стi
1	0,90	372,8	348,0	372,8	22,5	1,25
2	0,90	396,7	372,8	396,7	21,7	1,22
3	0,90	419,7	396,7	419,7	20,9	1,20
4	0,90	442,4	419,7	442,4	20,6	1,18
5	0,90	464,4	442,4	464,4	20,0	1,17
6	0,90	485,8	464,4	485,8	19,5	1,15
7	0,90	506,8	485,8	506,8	19,0	1,14
8	0,89	527,1	506,8	527,1	18,2	1,13
9	0,89	543,6	527,1	543,6	14,9	1,10

Проверяем величину расхождения полного давления в КВД.

Dp_k = ==0,003.

Уточнять велечины степеней повышения полного давления КВД нет необходимости.

2.3. Кинематический расчет компрессора по среднему диаметру

Приведен расчет КНД на входе в рабочее колесо первой ступени.

2.3.1 Окружная скорость на среднем диаметре

U₁= =  = 276,3 м/с.

2.3.2 Коэффициент теоретического напора, отнесённый к окружной скорости на среднем диаметре

= =  = 0,25,

где К_н = 0,98 – коэффициент уменьшения теоретического напора, для каждой последующей ступени КНД, а затем КВД его значение уменьшается на 0,01 до значения 0,88 и далее устанавливается на одном значении.

2.3.3 Закрутка потока на входе в рабочее колесо:

с_1u=(1-ρ_к-)·u_1, = (1 – 0,60 - )·276,3 = 76,6 м/с,

где       ρ_к = 0,60 – степень реактивности ступени, для 1-4-й ступеней КНД она остается постоянной, для 5,6 ступеней КНД и 1,2 ступеней КВД имеет значение 0,65, для 3-6 ступеней КВД – 0,70, для 7-9 ступеней КВД – 0,75.

2.3.4 Угол закрутки потока

a₁ ==  = 67 ^о.

2.3.5 Приведённая абсолютная скорость

λ_с1= =  = 0,63,

где       а_1кр=18,264= 18,264· = 310,0 м/с – скорость звука.

2.3.6 Площадь проходного сечения в среднем диаметре

F_{1k ср}= =  = 1,32 м²,

где       q(λ_с1) = 0,84 – по таблицам ГДФ.

2.3.7 Окружная составляющая относительной скорости

w_1u=u₁-c_1u = 276,3 – 76,6 = 199,7 (м/с).

2.3.8 Угол входа потока в колесо в относительном движении

β₁ = arctg = arctg = 42 ⁰.

2.3.9 Полная температура в относительном движении

Т_1w^*=Т₁^*+ = 288,2 +  = 305,0 К.

2.3.10 Приведённая скорость на входе в колесо в относительном движении

λ_1w= =  = 0,84,

где       w_1кр=18,264 = 18,264* = 319,1 м/с – критическая скорость.

Дальнейший расчет свожу в табл. 2.13.

Таблица 2.13 – Расчет изменения кинематических параметров в рабочем колесе КНД

Ступень	U1срi	H'тi	с1ui	с1a	α1i	λ1i	Fкi	W1ui	β1i	T1wi	λ1wi
1	276,3	0,25	76,6	180,0	67,0	0,631	1,32	199,7	42,1	305,0	0,84
2	268,2	0,34	61,3	180,0	71,2	0,595	1,13	206,9	41,0	325,8	0,83
3	261,1	0,33	60,8	180,0	71,4	0,573	0,95	200,2	42,0	348,2	0,79

Продолжение таблицы 2.13

Ступень	U1срi	H'тi	с1ui	с1a	α1i	λ1i	Fкi	W1ui	β1i	T1wi	λ1wi
4	254,9	0,41	49,5	180,0	74,7	0,545	0,82	205,4	41,2	371,6	0,78
5	249,9	0,40	37,0	180,0	78,4	0,518	0,69	213,0	40,2	398,9	0,76
6	259,2	0,36	44,0	180,0	76,3	0,507	0,60	215,1	39,9	422,7	0,75

Далее приведен расчет 1-й ступени КНД на выходе из РК.

2.3.11 Окружная скорость

U₂= =  = 276,3 м/с,

где       D₂=D_2cp.

2.3.12 Закрутка потока на выходе из колеса

c_2u= =  = 144,4 м/с.

2.3.13 Осевая скорость

c_2а= =  = 180,0 м/с,

где       c_3а - скорость c_1а на входе в следующую ступень.

2.3.14 Окружная составляющая скорости в относительном движении

w_2u=u₂-c_2u  = 276,3-144,4=131,9 м/с.

2.3.15 Относительный угол выхода потока из рабочего колеса

β₂= arctg  = arctg  =54 ⁰.

2.3.16 Угол входа потока в направляющий аппарат

a₂= arctg  = arctg  = 51⁰.

2.3.17 Приведённая скорость на входе в НА

λ₂= =  = 0,72,

где       а_2кр=18,264· = 18,264  = 319,8 м/с.

Аэродинамическое ограничение величины λ₂≤0,8.

2.3.18 Угол поворота потока в рабочем колесе

Δβ = β₂ - β₁ = 54-42=12 ⁰.

2.3.19 Угол потока в направляющем аппарате

Δa =a ₃-a₂ = 67-51=16 ⁰.

где       a₃=a₁ на входе в следующую ступень.

2.3.20 Дальнейший расчет свожу в табл. 2.14.

Таблица 2.14 - Расчет изменения кинематических параметров в направляющем аппарате КНД

Ступень	U2срi	с2ui	с2a	W2ui	β2i	α2i	λ2i	∆β	b/t	∆α
1	276,3	144,4	180,0	131,9	54	51	0,72	12	0,70	15,7
2	268,2	153,3	180,0	115,0	57	50	0,71	16	1,10	21,6
3	261,1	148,0	180,0	113,0	58	51	0,68	16	1,10	20,8
4	254,9	154,4	180,0	100,5	61	49	0,67	20	1,50	25,3
5	249,9	138,0	180,0	111,9	58	53	0,62	18	1,40	25,9
6	259,2	137,4	180,0	121,8	56	53	0,60	16	1,20	23,6