Характеристика многоступенчатого осевого компрессора. Условие совместной работы ступеней в многоступенчатом компрессоре

Лекция №7.

1.  Характеристика многоступенчатого осевого компрессора:

Если провести  испытание компрессора и построить соответствующие зависимости при нескольких значениях частоты вращения, получим полную характеристику компрессора при данных условиях на входе. Штриховая линия на этом рисунке соединяет точки «г», штрихпунктирная - точки з, соответствующие различным n. Первая из них называется границей устойчивых режимов работы, а вторая – граница запирания компрессора по выходу. Линия соединяющая точки о, в которых при каждом значении n достигается максимальное значение КПДк, носит название линии оптимальных режимов. Наибольшие значения КПДк достигаются обычно при n, меньше расчетной (при n=90%). Чем выше частота вращения , тем круче становятся характеристики, а их вертикальные участки . расположенные ниже линии в-в, занимают все большую часть общей протяжности напорных кривых между точками г и з. Детали протекания характеристик зависят от типа компрессора, рассчитанной степени, повышения давления и ряда других факторов. Но общий характер зависимости КПДк и КПД от частоты вращения и расхода воздуха, которые были показаны на рисунке, справедливы для любого компрессора.

2.  Условие совместной работы ступеней в многоступенчатом компрессоре.

·  Все ступени работают на одном расходе

·  Частота вращения n=const

Площадь проточной части многоступенчатого компрессора уменьшается вдоль тракта от ступени в соответствии с ростом плотности воздуха. Однако в нерегулируемом компрессоре полное соответствии между площадями проходных сечений и изменение плотности воздуха по тракту может быть достигнуто только на одном (расчетном) режиме. Условие совместной работы ступеней в нерегулируемом компрессоре определяются равенством расхода воздуха и равенством частоты вращения для всех его ступеней. Запишем эти условия в виде равенств: 

1.

2.

, где - скорость на концах лопаток

После несложного преобразования этих равенств получим следующие соотношение между коэффициентами расхода первой и -й ступеней:

 или , где - постоянный для данной ступени коэффициент.

Заменим соотношение плотностей на отношение давлений:

, где - показатель политропы сжатия.

Режимы работы ступени при изменении расхода при заданной (неизменной) частоте вращения.