Действительный (полезный) напор и изоэнтропийный КПД компрессорной ступени

Подводимая к рабочим лопаткам механическая энергия (теоретический) напор не может быть полностью использована для повышения давления, так как часть ее в процессе сжатия пойдет на преодоление потерь энергии.

Потери энергии в решетках компрессорной ступени по природе аналогичны потерям в решетках турбинной ступени и разделяются на профильные, концевые, волновые и на потери, обусловленные взаимодействием решеток.

Если потери в рабочей решетке и направляющем аппарате обозначить соответственно через Δl₁ и Δl₂, то работа, пошедшая только на повышение давления определяется по формуле

l_a^*=l₀^*-Δl₁-Δl₂ (2.4)

Работа l_a^* , затрачиваемая ступенью только на повышение давления, называется действительным или полезным напором компрессорной ступени.

Действительный напор ступени равен работе изоэнтропийного процесса сжатия, поэтому также называется изоэнтропийным напором или изоэнтропийной работой сжатия.

. (2.5)

Если действительный напор определяется по статическим параметрам, то

. (2.6)

Степень совершенства компрессорной ступени характеризуется её изоэнтропийным КПД.

Под изоэнтропийным КПД компрессорной ступени понимается отношение действительного или полезного напора (изоэнтропийной работы сжатия) к внутренней работе сжатия .

С учетом выражений (2.2) и (2.5) получим

. (2.7)

Если предположить, что с₃=с₁, то

. (2.8)

Таким образом, для определения изоэнтропийного КПД компрессорной ступени необходимо знать параметры заторможенного потока пред ступенью и за ней.