Определение параметров рабочего тела в проточной части компрессора

Для определения параметров газа в различных сечениях компрессора используют уравнения энергии, состояния и политропного процесса. Исходными для расчета являются начальное давление и температура. Если компрессор забирает воздух из атмосферы, то р_а=0,1013 Мпа, Т_а=(293÷300) К.

Температура газа перед рабочим колесом определяется из уравнения энергии

. (1.56)

Для судовых компрессоров с вращающимся направляющим аппаратом с₁=с_1а=φu₂, обычно с₁=80÷140 м/с в зависимости от типа рабочего колеса и степени повышения давления в компрессоре.

Давление перед рабочим колесом определяется из уравнения политропного процесса расширения

, (1.57)

где р₀=р_а-Δр_{ф –} давление после фильтра глушителя; обычно Δр_ф=2000÷5000 Па;

n₁ – показатель политропы расширения во входном патрубке

(1.58)

здесь ξ_n=0,03÷0,06 – коэффициент потерь энергии во входном патрубке.

Температура воздуха при выходе из рабочего колеса определяется из уравнения энергии

, (1.59)

где - теоретический напор компрессора;

- потеря от трения диска о воздух и от вентиляции;

- потеря тепла в окружающую среду, по опытным данным ≈ 0,5 .

Из уравнения энергии

.

В случае компрессора с радиальными лопатками и осевым входом потока в рабочее колесо, учитывая формулы (1.19) и (1.51), имеем .

Если предположить, что с₁=с_2r, с_1u=0, то . При указанных условиях получим

. (1.60)

Давление газа на выходе из рабочего колеса

, (1.61)

где n₂ – показатель политроны сжатия, определяется из выражения

.

Параметры воздуха в выходном сечении щелевого диффузора определяют по формулам

, (1.62)

, (1.63)

где - скорость газа на выходе из щелевого диффузора.

Аналогично определяют температуру и давление при выходе из лопаточного диффузора и в выходном сечении патрубка улитки:

; (1.64)

; (1.65)

; (1.66)

. (1.67)

Скорость газа на выходе из лопаточного диффузора назначается с₄=80÷120 м/с, а в выходном сечении выпускного патрубка с₅ =60÷80 м/с.