Подача лопастных компрессоров
Движение газа в рабочем колесе лопастного компрессора в соответствии с теорией Эйлера принимается так же, как в лопастных насосах (рисунок 9.7).
Окружные скорости на входе в межлопаточные каналы и выходе из них:
где D1 и D2 – на входе и выходе, n – число оборотов в секунду.
Рисунок 9.7
Обозначение скоростей и углов те же, что было принято для
насосов.
Формы лопаток принимаются исходя из условия 2=20¸50°.
Объемная подача рабочего колеса задается для нормальных
условий:
где М - массовая подача (кг/с), R - газовая постоянная (Дж/кг К), Т=273К, ро=10×105Па.
По размерам рабочего колеса подача равна:
где b1 и b2 - ширина лопаток (каналов),
k1 и k2 - коэффициент, учитывающий толщину лопаток,
Fl и F2 -площади сечения каналов,
и - коэффициенты заполнения каналов активным потоком.
Из условия уравнения неразрывности массовый расход через каналы составит
где р1 и р2 - плотность газа.
При работе лопастных компрессоров важным фактором является предел скорости движения газа, который характеризуется критерием Маха:
где а - скорость звука в газе, для идеального газа
- показатель адиабаты.
При Мх < 1 газ ведет себя в соответствии с теми же законами, что и несжимаемая жидкость. При Мх > 1 появляются скачки уплотнители, отрыв потока от стенок канала, эти явления сопровождаются большими потерями энергии.
Существуют ограничения скоростей вращения рабочих колес: окружная скорость на выходе не должна превышать 300-500 м/с. При этом современные лопастные компрессоры имеют число оборотов до 1600 об/мин.
Наиболее опасным сечением является входное сечение на лопатке рабочего колеса, здесь относительная скорость достигает своего максимума, т.к. дальше по течению газ сжимается, его температура увеличивается, а следовательно, растет и скорость звука.
Подача компрессора принимает предельное значение, когда максимальная относительная скорость становится равной скорости звука:
,
а именно
.
Дата добавления: 2016-01-07; просмотров: 577;