Решение задач на темы: "Объемные компрессоры", "Центробежные компрессоры", страница 2

            Найти эквивалентную площадь всасывающих клапанов воздушного поршневого одноступенчатого компрессора с диаметром поршня  частотой вращения коленвала  и относительным ходом  если температура всасывания  а число Маха в клапанах

Решение:

            Уравнение неразрывности:

 отсюда видно, что эквивалентная площадь всасывающих клапанов:

где площадь поршня;

     средняя скорость поршня,

где ход поршня;

     

где скорость звука на всасывании,

где показатель адиабаты;

             универсальная газовая постоянная;

    температура всасывания.

            Ответ:

Задача № 14

            Для воздушного поршневого компрессора с описанным объемом  коэффициентом подачи  температурой во всасывающем патрубке  давлением всасывания  давлением нагнетания  и приводом от электродвигателя через упругую муфту  определить температуру в нагнетательном патрубке и мощность приводного двигателя. Принять сжатие воздуха адиабатным, индикаторный КПД  механический КПД  

Решение:

            Так как сжатие воздуха адиабатное, то в первом приближении

            1) Температура в нагнетательном патрубке:

            2) Мощность адиабатного сжатия:

где действительная производительность.

            3) Мощность приводного двигателя:

где эффективная мощность,

где индикаторная мощность.

            Ответ:

Задача № 15

Определить маховой момент, массу и средний диаметр обода чугунного литого маховика при частоте вращения коленвала  если запас его кинетической энергии составляет  Привод компрессора от электродвигателя через упругую муфту  Допустимая окружная скорость на ободе маховика  

Решение:

            1) Маховой момент маховика:

где средний диаметр обода маховика.

            2) Масса маховика:

            Ответ:

Задача № 16

            Найти, как изменится объемный коэффициент подачи поршневого компрессора при добавлении под крышку цилиндра прокладки толщиной  если ход поршня  а без прокладки объемный коэффициент подачи был равен  при  

Решение:

            1) Объемный коэффициент подачи:

            Тогда

где относительное мертвое пространство, отсюда видно, что

      часть хода поршня, которая соответствует

            2) Относительное мертвое пространство при добавлении под крышку цилиндра прокладки:

где часть хода поршня, которая соответствует

            3) Объемный коэффициент подачи при добавлении под крышку цилиндра прокладки:

где находим из 1-го пункта.

            Ответ:

Центробежные компрессоры

Задача № 1

            Определить коэффициент теоретического напора (формула Стодолы), гидравлический КПД и  если известно

Решение:

            1) Коэффициент теоретического напора по формуле Стодолы:

            2) Коэффициент теоретического напора:

 отсюда видим, что

кинематический коэффициент расхода,

где гидравлический КПД.

            Ответ:

Задача № 2

            Определить коэффициент расхода  и построить размерный треугольник скоростей на выходе рабочего колеса центробежного компрессора, если известно

Решение:

            1) Объемная производительность:

 отсюда видим, что

            2) Коэффициент теоретического напора:

 отсюда видим, что

            3) Кинематический коэффициент расхода:

            4) Строим размерный треугольник скоростей:

            Ответ:

Задача № 3

            Построить размерный треугольник скоростей на выходе рабочего колеса центробежного компрессора и определить  если известно

Решение:

            1) Объемная производительность:

 отсюда видим, что

относительная ширина межлопаточного канала

на выходе рабочего колеса,

где проекция абсолютной скорости в радиальном направлении.

            2) Коэффициент теоретического напора:

 отсюда видим, что

проекция абсолютной скорости в окружном направлении.

            3) Строим размерный треугольник скоростей:

            Ответ:

Задача № 4

            Построить размерный треугольник скоростей на выходе рабочего колеса центробежного компрессора и определить  если известно

Решение:

            1) Коэффициент уменьшения теоретического напора:

 отсюда видим, что

коэффициент теоретического напора.

            2) Коэффициент теоретического напора:

 отсюда видим, что

проекция абсолютной скорости в окружном направлении.

            3) Кинематический коэффициент расхода:

отсюда видим, что

проекция абсолютной скорости в радиальном направлении.

            4) Строим размерный треугольник скоростей:

            5) Абсолютная скорость:

 отсюда видим, что

где абсолютное значение относительной скорости, найденное из треугольника скоростей,

где проекция относительной скорости в радиальном направлении;

             проекция относительной скорости в окружном направлении.

            6) Число Маха:

            Ответ:

Задача № 5

            Найти и построить размерный треугольник скоростей на выходе рабочего колеса центробежного компрессора, если известно

Решение:

            1) Переносная скорость:

 отсюда видим, что

наружный диаметр на выходе рабочего колеса,

где угловая скорость.

            2) Массовый расход:

 отсюда видим, что

относительная ширина межлопаточного канала

на выходе рабочего колеса,

где проекция абсолютной скорости в радиальном направлении.

            3) Угол потока:

 отсюда видим, что

проекция абсолютной скорости в окружном направлении.

            4) Строим размерный треугольник скоростей:

                              Ответ:

Задача № 6

            Построить размерный треугольник скоростей на выходе рабочего колеса центробежного компрессора и определить кинематический коэффициент расхода  если известно 

Решение:

            1) Угол потока:

 отсюда видим, что

кинематический коэффициент расхода.

            2) Переносная скорость:

 

где угловая скорость.

            3) Кинематический коэффициент расхода:

 отсюда видим, что

проекция абсолютной скорости в радиальном направлении.

            4) Коэффициент теоретического напора:

 отсюда видим, что

проекция абсолютной скорости в окружном направлении.

            5) Строим размерный треугольник скоростей:

            Ответ:

Задача № 7

            Найти политропный и гидравлический КПД аммиачного центробежного компрессора, если

Решение:

            Гидравлический КПД:

где политропный КПД.

            Ответ:

Задача № 8

            Гидравлический КПД аммиачного центробежного компрессора

 считая  найти показатель политропы  

Решение:

            1) Гидравлический КПД:

 отсюда видим, что

политропный КПД.

            2) Политропный КПД:

 отсюда видим, что

показатель политропы.

            Ответ:

Задача № 9

            Одноступенчатый аммиачный центробежный компрессор  создал отношение давлений  при политропном КПД  давлении всасывания  температуре всасывания Какое отношение давлений создаст этот компрессор при работе на том же режиме и с тем же напором, если он будет сжимать пропан

Решение:

            1) Напор:

где газодинамическая функция,

где показатель политропы аммиака;

      универсальная газовая постоянная аммиака;

      температура всасывания.

            2) Отношение давлений при сжатии пропана:

где газодинамическая функция,

где показатель политропы пропана;

      универсальная газовая постоянная пропана.

            Ответ:

Задача № 10

            Одноступенчатый аммиачный центробежный компрессор с радиальным входом на лопатки колеса, с  частотой вращения вала  и коэффициентом динамического напора  при давлении всасывания  и температуре всасывания  имеет объемную производительность на всасывании  политропный КПД  и механический КПД Необходимо определить мощность на валу компрессора

Решение:

            Мощность на валу компрессора:

где напор,

где скорость на выходе рабочего колеса,

где угловая скорость;

       массовая производительность,

где плотность аммиака на всасывании,

где температура всасывания;

        универсальная газовая постоянная.

            Ответ: