Совершенствование методов расчета выходных устройств центробежных компрессоров на основе их экспериментального исследования

• Автор: Луговнин, Константин Иванович
• Шифр специальности: 05.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 182 с. : ил

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Латинские буквы:

А - геометрический комплекс; а - скорость звука;

В, Ь - ширина;

С - абсолютная скорость;

В, д - диаметр;

Б, £ - площадь;

Н, Ь - высота;

О - интеграл поперечного сечения •»

К - коэффициент; к - показатель адиабаты;

М число Маха; т - массовый расход;
Р, р - давление;
Б, г - радиус;
Т, Ь - температура;
V - объемный расход.
Греческие буквы: ос - угол потока;
Д3 8 - разность, перепад; с, - коэффициент потерь; в - коэффициент полезного действия;
0 - угол разворота выходного устройства; р - плотность;
Ф - коэффициент расхода; х - амплитуда неравномерности давления;
Ф - коэффициент напора.
Индексы:
вн - внутренний; ср - средний;
к - конечный; т - теоретический;
н - начальный; ул - улитка;
опт - оптимальный; э - экстремум;
п - патрубок; 1 - внутренний (о КПД);
О,1,2,3,4,5,б - обозначения сечений проточной части, принятые в компрессоростроении.

Сокращения:
ВЛД - безлопаточный диффузор; ВУ - выходное устройство;
КС - концевая ступень;
КСК - кольцевая сборная камера; ЛД - лопаточный диффузор;
НП - нагнетательный патрубок; ПЧ - проточная часть;
РК - рабочее колесо;
ЦК - центробежный компрессор»

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Общие сведения о выходных устройствах центробежных компрессоров
1.2 Методы расчета и проектирования выходных устройств центробежных компрессоров
1.3 Краткий обзор методов расчета коэффициента потерь и снижения КПД ступени вследствие потерь в выходных устройствах
1.4 Методы расчета неравномерности распределения давления по длине выходных устройств. .................... 4.4.
1.5 Выводы и задачи исследования
2.ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ И РАСЧЕТ КОЛЬЦЕВЫХ СБОРНЫХ КАМЕР
2.1 Метод расчета распределения давления по длине кольцевых сборных камер
2.2 Метод расчета кольцевых сборных камер центробежных компрессоров
2.3 Расчет кольцевых сборных камер унифицированных корпусов сжатия центробежных компрессоров
3.МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Методы исследования
3.2 Экспериментальные стенды и измерение параметров потока
3.2.1 Стенд аэродинамических испытаний
3.2.2 Стенд статических продувок
3.3 Объекты экспериментального исследования
3.4 Методика обработки экспериментальных данных

ределяется, в первом приближении, максимальная величина относительной ширины РК концевой ступени:
Ьа^ах = 0,25*Фошах/Фг2тах ' Ку2’Т2, (1.29)
где Фг2тах - максимальное расчетное значение коэффициента расхода для РК концевых ступеней, применяемых в унифицированном корпусе данного типоразмера;
Ку2 ~ коэффициент изменения удельного объема газа после РК;
- коэффициент загромождения выходного сечения РК лопатками. Принимая во внимание, что унифицированный корпус ЦК может быть укомплектован РК с разной степенью реактивности и предназначен для работы в составе компрессорных машин, сжимающих газы различного состава, следует отметить, что заведомо определить значение коэффициента КУг с достаточной точностью довольно трудно. Авторы /94/ предлагают допустить, что произведение (КУ2-Тг) * 1,0.
Рассчитываемый вариант КС максимальной производительности будет иметь наибольшую ширину ЛД. Тогда целесообразно при определении ширины диффузора Ь4 для уравнения (1.5) ограничиться минимальными значениями отношения 64/62 = 1,0...1,1.
Расчет величины интеграла 1 производится в соответствии с выражением (1.5), где в качестве расчетного значения угла потока принимают величину «4Р = <хЛ4 ~ 6« (бос - угол отставания). Угол установки лопаток диффузора осЛ4 в расчете целесообразно ограничить, по возможности, меньшими значениями. Для поправочного коэффициента К3 также следует принимать меньшей из рекомендуемых величин. Таким образом, размеры поперечного сечения ВУ и его основные параметры К3, Т/Ь4, и Рк будут иметь, выражаясь словами авторов /94/, "минимально-оптимальные значения, что позволит обеспечить приемлемую эффективность КС при относительной компактности ВУ".
Спорным является вопрос проектирования ВУ унифицированных