Теоретические характеристики

Из курса нагнетателей [2] известны теоретические характеристики идеального центробежного нагнетателя. При n=const это прямые линии, угол наклона которых к оси абсцисс зависит от угла наклона выходных концов рабочих лопаток (см. рис. 7.2).

В реальном ТК имеются бесчисленные газодинамические потери, которые изменяют характеристику идеального компрессора. Рассмотрим влияние наиболее крупных видов потерь давления на идеальную характеристику ТК. На рис. 7.2 показан пример построения расчетной характеристики реального центробежного компрессора с рабочими лопатками загнутыми назад (b_2л<90°).

Рассмотрим два вида потерь:

а) потери давления из-за трения и местных сопротивлений в воздушном тракте пропорциональны квадрату скорости потока (в соответствии с законом Дарси-Вейсбаха) и, следовательно, пропорциональны . Зависимость представляет собой параболу (кривая а на рис. 7.2).

б) аэродинамические потери, связанные с углами входа и выхода потока на рабочих лопатках. Они имеют минимум на расчетном режиме, т.е. при расчетной подаче Q_р. Следовательно, зависимость этих потерь может быть представлена параболой: (кривая б на рис. 7.2).

Рис. 7.2. Построение теоретической характеристики реального центробежного турбо-компрессора

Проведем графическое вычитание этих потерь давления из характеристики идеального компрессора (пример для колеса с b_2л<90°) и получим новую кривую – теоретическую характеристику реального турбокомпрессора для заданного значения n=const.