Уточнение рекомендаций по оптимальному проектированию центробежных компрессорных ступеней на основе экспериментального исследования

• Автор: Козаченко, Лев Иванович
• Шифр специальности: 05.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
2.1. Обзор рекомендаций по выбору оптимальных геометрических 11 параметров центробежной ступени
2.1.1. Выбор угла атаки на входе в рабочее колесо
2.1.2. Расчет коэффициента теоретического напора
2.1.3. Выбор густоты лопаточной решетки диффузора
2.2. Современные расчеты вязкого трехмерного потока в ступени
2.2.1. Сравнение экспериментальных и рассчитанных характеристик
2.2.2. Рассчитанные и измеренные диаграммы поверхностной 28 скорости
2.2.3. Физические явления в потоке
2.2.4. Выводы
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. Измерительные приборы
3.3. Контрольные сечения и измеряемые параметры
3.4. Способы осреднения параметров потока по сечению
4. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТЕЧЕНИЯ НАПЫЛЕНИЕМ КРАСИТЕЛЯ В 52 ПРОТОЧНУЮ ЧАСТЬ
4.1. Цель исследования
4.2. Методика визуализации
4.3. Результаты исследования
4.3.1. Результаты визуализации течения в ступени 048м
4.3.2. Результаты визуализации течения в ступени П028/575/37 и 55 сравнение с результатами расчета потока на FLUENT
4.4. Выводы
5. УТОЧНЕНИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ВЫБОРУ УГЛА АТАКИ НА 77 ЛОПАТКИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО МИНИМУМ ПОТЕРЬ НА РАСЧЕТНОМ РЕЖИМЕ
5.1. Задачи исследования
5.2. Сравнение рассчитанных диаграмм поверхностных скоростей с 77 результатами измерений
5.3. Объекты исследования
5.4. Анализ диаграмм поверхностных скоростей, соответствующих §q минимуму коэффициента потерь
5.5. Оценка точности определения оптимального режима при 94 использовании двухмерного подхода
6. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ВЫХОДНОЙ КРОМКИ ЛОПАТКИ 99 РАБОЧЕГО КОЛЕСА НА НАПОР И КПД СТУПЕНИ
6.1. Цель исследования
6.2. Объекты исследования
6.3. Исследование влияния формы выходной кромки лопатки на 101 характеристики ступени
6.4. Моделирование теоретического напора и способы учета формы 108 выходной кромки рабочего колеса

7. ВЫБОР ТИПА ДИФФУЗОРА ДЛЯ СТУПЕНЕЙ РАЗЛИЧНЫХ 115 ТИПОВ
7.1. Цель работы
7.2. Объекты исследования
7.3. Сравнение эффективности традиционных ступеней и ступеней 121 нового поколения с безлопаточными диффузорами
7.4. Сравнение эффективности низконапорных ступеней нового 124 поколения с ЛД и БЛД
7.5. Сравнение эффективности высоконапорных ступеней с ЛД и БЛД
7.6. Рекомендации по выбору типа диффузора
8. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ДОВОДКА СТУПЕНИ П028/575/37
8.1. Доводка обратно-направляющего аппарата
8.2. Доводка формы выходных кромок лопаток рабочего колеса
9. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА

Аналогично на выходе из ступени измеряется М значений конечной температуры Т*вых1, Т*выхг, ... , Т*выхм и определяется среднее
арифметическое значение полной температуры на выходе из ступени Т*ВЫХ.Ср=(Т*ВЫХ1+Т*ВЫХ2+ ... +Т*ВЫХм)/М.
Контрольное сечение замера давления делится на N секторов, в каждом секторе измеряется полное и статическое давление Р*ь Р*2, ... , Р*ц; Рь Рг,
По местным значениям полного и статического давления в секторе для каждого сектора сечения определяется местная скорость потока в секторе с;=Г(Р*!, Р;, Т*), 1=1 ... N. Полная температура Т* в секторах сечений, расположенных перед рабочим колесом, принимается равной средней температуре входа Т*=Т*вх.ср, полная температура в секторах сечений, расположенных за рабочим колесом, принимается равной средней температуре выхода Т*=Т*вых.ср.
По местной скорости потока в секторах сечений определяется местная кинетическая энергия единицы массы газа в каждом секторе (с2/2);=С12/2.
По приведённым формулам точного осреднения в каждом сечении рассчитываются средние по сечению значения скорости и кинетической энергии единицы массы газа. Для N секторов в сечении эти формулы осреднения будут выглядеть следующим образом:
... ,Рк
Аналогично средней скорости и средней кинетической энергии единицы массы газа по местным значениям исходных измеренных