Нурутдинов Р.Г. Гидравлические машины. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

- показатель адиабаты.

При М

< 1 газ ведет себя в соответствии с теми же законами, что и

несжимаемая жидкость. При М

> 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:

kRTaW 

max1

а именно

)3,12,1(

kRT

пред







9.12 Мощность и КПД лопастных насосов

Политропическая работа поршня за один цикл поршневого компрессора была

получена в следующем виде:

































вв

пол

; (9.1)

Политропическая мощность:

















n

вв

пол







, (9.2)

где

- давление и объем при условиях всасывания.

В лопастных компрессорах происходит тот же процесс не циклически, а

непрерывно (сжатие и вытеснение одновременно), поэтому (9.1) и (9.2) справедливы и для

лопастных компрессоров.

Индикаторная мощность (внутренняя) одной ступени равна

Тi

MSN 

где М

- теоретическая массовая подача компрессора (кг/с). Удельная работа

ступени равна

ТР

пол

qSS 

поэтому

полТ

пол

NМS 

- политропическая мощность одной

ступени.

дГУТТТР

NNNMq 

- потери мощности на утечки газа через неплотности,

газодинамические сопротивления внутри каналов рабочего колеса и дисковые трения

наружных поверхностей дисков колеса. Следовательно,

дГУТполi

NNNNN 

Подводимая мощность на вал компрессора превышает индикаторную

мощность на величину потерь мощности на механические трение в подшипниках и

уплотнениях вала:

Таким образом, общий баланс мощности следующий:

Каждый вид потерь мощности оценивается соответствующим КПД:

потери мощности на утечки -



, потери мощности гидравлического сопротивления -



, потери мощности дисковое трение -



, потери мощности на механическое трение -

мех



Ввиду сложности определения каждого вида потерь отдельно обычно

пользуются политропическим КПД:

Механический КПД:

Полный КПД лопастного компрессора

При испытаниях компрессора политропический КПД определяют по

формуле

где

НН

рТ ,

вв

рТ ,

- температура и давление газа на выходе v

компрессора и на входе в него;

- показатель адиабаты.

В лопастных компрессорах без охлаждения внутренний КПД

рекомендуется подсчитывать как адиабатический

ад





,а для

охлаждаемых машин - изотермический КПД :

из





Современные осевые компрессоры имеют КПД выше, чем центробежные, а

именно: КПД осевых дозвуковых компрессоров 0,830,93, для центробежных

компрессоров стационарного типа 0,750,86.

В лопастных компрессорах без охлаждения внутренний КПД рекомендуется

подсчитывать как адиабатический

ад





, а для