Расчет закрутки рабочих лопаток всех ступеней

Выполненный расчёт ступеней по среднему диаметру определяет требования к геометрии лопаток только в одном сечении – среднем. У корня и на периферии условия обтекания будут отличаться, поэтому профиль лопатки определяет различные законы изменения по радиусу степени реактивности, теоретического напора закрутки потока на входе в РК и других параметров.

Рекомендуется использовать в первых ступенях лопатки с постоянной циркуляцией или с постоянной степенью реактивности, а в последних – лопатки с постоянной циркуляцией.

В данном курсовом проекте все ступени рассчитываются по закону закрутки с постоянной циркуляцией. В первом приближении можно принять, что теоретический напор по высоте лопатки не изменяется.

Для ступени с постоянной циркуляцией выполняются соотношения

c_1u× r = const;

c_1a(r) = const.

В ступенях этого типа степень реактивности резко уменьшается от периферии к корню. Поэтому при расчёте такой ступени при малом втулочном отношении необходимо следить за тем, чтобы у корня не появилась очень малая степень реактивности, а у вершины рабочей лопатки число Маха потока не превышало допустимого значения.

Заданными являются все величины для среднего диаметра. Необходимые соотношения для расчёта величин вдоль радиуса лопатки сведены в табл. 3.1. Расчёт производится не менее чем для трёх сечений: корневого, среднего и периферийного.

По полученным результатам строятся треугольники скоростей для всех ступеней (рис. 3.1-3.7), а также изменение по радиусу r. a₁_.с₁_a. с₁_u. с₁. b₁. b₂. w₁. w₂. a₂. c₂ (см. рис. 3.8 -3.28).

Таблица 2.1

Расчет кинематических параметров потока в ступенях компрессора при D_ср = const

№ п/п Наименование величины Обозначение Формула Размерность Ступени

1*

Затрачиваемая работа в ступени h_ст задаёмся кДж/кг 25,20 23,22 23,22 23,22 23,22 23,22 19,18 25,20

Осевая скорость на входе в РК с_1а задаёмся м/с 185,689 177,2 168,7 160,2 151,7 143,2 185,69

Степень реактивности ступени задаёмся - 0,50 0,55 0,57 0,59 0,61 0,63 0,65 0,5

Коэффициент напора h_т h_ст×10³/u² - 0,33 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,25 0,33

Окружная составляющая абсолютной скорости на входе в РК с_1u u[(1-r)- h_т/2] м/с 93,34 83,04 77,49 71,94 66,39 60,84 62,56 100,08

Угол входа потока по абсолютной скорости a₁ arctg(с_1а/ с_1u) град 63,31 64,89 65,33 65,81 66,36 66,98 64,47 61,68

Абсолютная скорость на входе в РК с₁ с_1а/sina₁ м/с 207,83 195,68 185,63 175,59 165,56 155,55 145,17 210,94

Угол входа потока в РК в относительном движении b₁ arctg[с_1а/ (u-с_1u)] град 45,24 42,34 40,14 37,93 35,69 33,46 31,36 43,24

Относительная скорость на входе в РК w₁ с_1а/sinb₁ м/с 261,52 263,08 261,64 260,60 259,95 259,69 251,71 271,05

окончание табл. 2.1

Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из РК с_2u u[(1-r)+h_т/2] м/с 184,15 166,71 161,16 155,61 150,06 144,51 131,68 196,29

Осевая скорость на выходе из ступени с_3a с_3ai с_{1а (i+1)} м/с 177,18 168,68 160,17 151,67 143,16 131,00 122,50 177,18

Осевая скорость на выходе из РК с_2a ~( с_1a+с_3a)/2 м/с 181,44 172,93 164,43 155,92 147,42 137,08 126,75 181,44

Угол выхода потока по абсолютной скорости a₂ arctg(с_2а/ с_2u) град 44,57 46,05 45,57 45,06 44,49 43,49 43,91 42,75

Абсолютная скорость на выходе из РК с₂ с_2а/sina₂ м/с 258,52 240,20 230,24 220,29 210,36 199,19 182,77 267,30

Угол выхода потока из РК в относительном движении b₂ arctg[с_2а/ (u-с_2u)] град 62,78 57,36 54,72 51,99 49,16 45,87 41,00 60,84

Относительная скорость на выходе из РК w₂ с_2а/sinb₂ м/с 204,04 205,37 201,42 197,91 194,86 190,99 193,20 207,78

Угол поворота в РК e_p b₂- b₁ град 17,54 15,02 14,58 14,06 13,46 12,41 9,64 17,60

Угол выхода потока из НА^* a₃ с₃_i = с_{1 (}_i₊₁₎ град 64,89 65,33 65,81 66,36 66,98 64,47 90,00 64,89

Угол поворота потока в НА e_н a₃- a₂ град 20,32 19,28 20,24 21,30 22,49 20,98 46,09 22,14

Таблица 2.2
⇐ Назад
123
Далее ⇒