Совершенствование методов расчета кольцевых сборных камер центробежных компрессоров на базе их экспериментального исследования и математического моделирования

• Автор: Фирсова, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 05.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Латинские буквы:

А - геометрический комплекс;

А - вектор известных параметров математической модели; а - скорость звука;

В, Ь - ширина канала по оси (в меридиональной плоскости);

с, си, сг, с2 - абсолютная скорость и ее проекции на оси цилиндрической

системы координат;

са - средний поперечный градиент скорости;

с„, — меридиональная (вторичная) составляющая абсолютной скорости; Б - диаметр;

О = —— относительный диаметр;

Б - площадь характерных сечений; f — функция;

Н — высота;
3 — интеграл поперечного сечения;
К - коэффициент; к - показатель адиабаты;
М - число Маха; т - массовый расход;
Р - статическое давление;
Р* — полное давление;
Л, г - радиус;
г относительный радиус;

Л - газовая постоянная;

11е - число Рейнольдса;
Т, 1: — температура;
V — объемный расход;
О - функция цели при математической идентификации;
Ф — условный коэффициент расхода;
Ь — нанор. , '
Греческие буквы:
а - угол потока;
Д, 5 - разность, перепад;
С, — коэффициент потерь;
Г| - коэффициент полезного действия;
0 - угол разворота выходного устройства; р — плотность;
Ф - коэффициент расхода;
X - амплитуда неравномерности давления;
|/ — коэффициент напора.
Индексы:
вн — внутренний; к - конечный; н - начальный; опт - оптимальный; п - патрубок;
О, 1,2, 3, 4, 5, 6, К - порядковые номера сечений ступени; ад - адиабатный; т - теоретический;

опт - оптимальный;
расч. - расчетный;
экс. - экспериментальный;
ср - средний;
тр — трения (о потерях);
тах - максимальный;
min — минимальный.
Сокращения:
ЦК - центробежный компрессор;
ВУ - выходное устройство;
КСК - кольцевая сборная камера;
КС - концевая ступень;
РК — рабочее колесо;
НП — нагнетательный патрубок;
ЛД - лопаточный диффузор;
БЛД - безлопаточный диффузор;
ПЧ - проточная часть.
Р2 и геометрических параметров сечения КСК на величину Дрср. По заданной степени неравномерности давления, используя (1.23), возможно проектирование КСК.
Недостатком работ /75, 76/ является отсутствие данных по
экспериментальной проверке предлагаемых расчетных соотношений, что затрудняет оценку их применимости. Кроме того, выражение (1.23) получено для двухзвенной ступени (РК + КСК). Очевидно использование выражения
(1.23) для трехзвенных ступеней (РК + диффузор + КСК) потребует некоторого видоизменения уравнения расчета Дрср. Ограничивает область применения формулы (1.23) и набор числовых коэффициентов, полученных автором только для диапазона коэффициентов расхода срг2 = 0,1...0,4. Кроме того, из-за криволинейности канала КСК положение среднего значения давления не совпадает со значением среднего радиуса сечения.
Деном Г.Н. /16/ предложен метод расчета несжимаемого плоского потенциального потока на основе методов теории функций комплексного переменного. Распределение статического давления ра по окружности радиусом р0 при известном и постоянном полном давлении р’ во входном сечении КСК может быть определено как:
где р — плотность газа;
УР0 - радиальная составляющая скорости потока на радиусе р0;
УО0 - окружная составляющая скорости потока на радиусе р0. Безразмерный коэффициент давления, необходимый для расчета коэффициента радиальных сил, действующих на ротор ЦК, подсчитывается по уравнению:
В работе /16/ приведены зависимости для определения составляющих
(1.24)
(1.25)