Зуев А.В. Теория, расчет и конструирование компрессоров динамического действия

Подождите немного. Документ загружается.

60 61

ï.ï.

Ðàñ÷åòíûé ïàðàìåòð

Îáîçíà÷åíèå

â òåêñòå ïîñîáèÿ

Îáîçíà÷åíèå

â ïðîãðàììå

ðàñ÷åòà

Êîýôôèöèåíò ïîòåðü â íàãíåòàòåëüíîì

ïàòðóáêå

dzetak

Ïëîòíîñòü âîçäóõà íà âûõîäå èç ëîïàòî÷-

íîãî àïïàðàòà

ËÀ

rola

Ïîëíîå äàâëåíèå â íàãíåòàòåëüíîì ïàò-

ðóáêå

pkz

Ïîëíàÿ òåìïåðàòóðà çà ëîïàòî÷íûì àïïà-

ðàòîì

ËÀ

tlaz

Ñêîðîñòü ïîòîêà íà âûõîäå èç ëîïàòî÷-

íîãî àïïàðàòà

ëà

cla

31 Ïîëíîå äàâëåíèå çà ïîñëåäíåé ñòóïåíüþ

ËÀ

plaz

32 Ïîëíîå äàâëåíèå ïåðåä ïåðâîé ñòóïåíüþ

plz

Îòíîøåíèå äàâëåíèé â ëîïàòî÷íîì àïïàðàòå

ËÀ

pilaz

Îïòèìàëüíîå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà

ðàñõîäà ïåðâîé ñòóïåíè

îïò

fioptz

Çíà÷åíèå ìèíèìàëüíîãî âòóëî÷íîãî îò-

íîøåíèÿ

âò

rvtmin

Íàðóæíûé äèàìåòð ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà

Îêðóæíàÿ ñêîðîñòü ðîòîðà íà íàðóæíîì

äèàìåòðå

Òåîðåòè÷åñêàÿ ñòåïåíü ðåàêòèâíîñòè ñòó-

ïåíè

Ω

omegat

39 Âòóëî÷íîå îòíîøåíèå äëÿ ïåðâîé ñòóïåíè

âò1

rvt

Êîýôôèöèåíòû ðàñõîäà ïî ñòóïåíÿì íà

ðàñ÷åòíîì ðåæèìå



Ñðåäíåå çíà÷åíèå àäèàáàòíîãî íàïîðà

ñòóïåíè â ïðîòî÷íîé ÷àñòè

ñð.ñò

Hcpcmz

Ïîïðàâî÷íûé êîýôôèöèåíò äëÿ ñðåäíåãî

çíà÷åíèÿ àäèàáàòíîãî íàïîðà ñòóïåíè â

ïðîòî÷íîé ÷àñòè

kpsi

Ñðåäíèé êîýôôèöèåíò àäèàáàòíîãî íàïî-

ðà ñòóïåíè

ñð

psisr

44 Ñðåäíÿÿ ðàñ÷åòíàÿ îêðóæíàÿ ñêîðîñòü

ðñð

usr

45 Êîýôôèöèåíò íàïîðà ïåðâîé ñòóïåíè

psil

Ðàñ÷åòíàÿ îêðóæíàÿ ñêîðîñòü ïåðâîé ñòó-

ïåíè

ð1

upl

47 Êîýôôèöèåíò íàïîðà ïîñëåäíåé ñòóïåíè

ïîñë

psiposl

Ðàñ÷åòíàÿ îêðóæíàÿ ñêîðîñòü âòîðîé

ãðóïïû ñòóïåíåé

ð2

up2

49 Êîýôôèöèåíò çàòðà÷åííîé ðàáîòû

alfa

50 ×èñëî ñòóïåíåé êîìïðåññîðà

Îæèäàåìàÿ âåëè÷èíà ê. ï. ä. ëîïàòî÷íîãî

àïïàðàòà

ëà

etala

52 Äëèíà ëîïàòêè ïåðâîé ñòóïåíè

Ïðîäîëæåíèå òàáëèöû 3.1

ï.ï.

Ðàñ÷åòíûé ïàðàìåòð

Îáîçíà÷åíèå

â òåêñòå ïîñîáèÿ

Îáîçíà÷åíèå

â ïðîãðàììå

ðàñ÷åòà

Êîýôôèöèåíò àäèàáàòíîãî íàïîðà ïî

ïîëíûì ïàðàìåòðàì

psi

2 Àäèàáàòíûé ê. ï. ä. ïî ïîëíûì ïàðàìåòðàì

eta

3 Êîýôôèöèåíò ðàñõîäà

Àäèàáàòíûé íàïîð ïî ïîëíûì ïàðàìåòðàì â

ëîïàòî÷íîì àïïàðàòå

ËÀ

Hlaz

5Òåîðåòè÷åñêèé íàïîð

Îêðóæíàÿ ñêîðîñòü íà ðàñ÷åòíîì äèà-

ìåòðå

7 Ïëîòíîñòü âîçäóõà ïî ïîëíûì ïàðàìåòðàì

Roz

Òîðöîâàÿ ïëîùàäü ïðîòî÷íîé ÷àñòè íà

âõîäå â ñòóïåíü

9 Ñðåäíÿÿ îñåâàÿ ñêîðîñòü

ñð

czsr

Íàðóæíûé ðàäèóñ (ïåðèôåðèÿ) ïðîòî÷-

íîé ÷àñòè

Âíóòðåííèé ðàäèóñ (âòóëêà) ïðîòî÷íîé

÷àñòè

âò

rvt

Ìàññîâûé ðàñõîä ãàçà (ïðîèçâîäè-

òåëüíîñòü êîìïðåññîðà)

Îòíîøåíèå ïîëíûõ äàâëåíèé â êîì-

ïðåññîðå

Pikz

Ïîëíîå äàâëåíèå íà âûõîäå èç íàãíåòà-

òåëüíîãî ïàòðóáêà

pkz

Ïîëíîå äàâëåíèå íà âõîäå âî âñàñû-

âàþùèé ïàòðóáîê

pvz

Ïîëíàÿ òåìïåðàòóðà íà âõîäå âî âñàñû-

âàþùèé ïàòðóáîê

tvz

17 Ïîêàçàòåëü àäèàáàòû

18 Óäåëüíàÿ ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ

19 ×èñëî îáîðîòîâ âðàùåíèÿ ðîòîðà

20 Àäèàáàòíûé ê. ï. ä. êîìïðåññîðà

etak

Ïîòåðè äàâëåíèÿ âî âñàñûâàþùåì ïàò-

ðóáêå

p∆

dpvz

Êîýôôèöèåíò ïîòåðü âî âñàñûâàþùåì

ïàòðóáêå

dzetav

Ïëîòíîñòü âîçäóõà íà âõîäå â ëîïàòî÷-

íûé àïïàðàò

rol

Ñêîðîñòü ïîòîêà íà âõîäå â ëîïàòî÷íûé

àïïàðàò

25 Ïîòåðè äàâëåíèÿ â íàãíåòàòåëüíîì ïàòðóáêå

p∆

dpkz

Òàáëèöà3.1

Ñïèñîê ðàñ÷åòíûõ ïàðàìåòðîâ è èäåíòèôèêàòîðîâ

62 63

Âàðèàíòíûå ðàñ÷åòû ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà ñòàöèîíàðíîãî îñåâîãî êîìïðåññîðà

Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü êîìïðåññîðà m= êã/c

Îòíîøåíèå äàâëåíèé Pikz=

Äàâëåíèå íà âõîäå âî âñàñûâàþùèé ïàòðóáîê pvz= Ïà

Òåìïåðàòóðà íà âõîäå tvz= Ê

Ðàáî÷÷å òåëî êîìïðåññîðà  âîçäóõ

Ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ R=287,1 Äæ/(êã Ê)

Ïîêàçàòåëü àäèàáàòû k=1,4

×àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòîðà n= îá/ìèí

dzetav=

dzetak=

c1= ì/ñ

cla= ì/ñ

Òàáëèöà3.2

1 =

âàð

Òèï

ñòóïåíè

Ñòåïåíü

ðåàêòèâ-

íîñòè

Òèï

ïðîòî÷íîé

÷àñòè

rvt

fiposl

Dvt

nposl

ïîñë

îòíîñ

lposl

rvt

ê.ï.ä.

ËÀ

drvt

drn

     / ì/ì ì ì/ñ ì ì

ñì/ì  ì    

*Dnposl îòíîñ. îòíîñèòåëüíûé íàðóæíûé äèàìåòð ïîñëåäíåé ñòóïåíè,

**rvt2  âòóëî÷íîå îòíîøåíèå ïîñëåäíåé ñòóïåíè.

áîëåå, ÷åì íà 1%, òî îñóùåñòâëÿåòñÿ ïåðåõîä íà ïîâòîðíîå íà-

õîæäåíèå êîýôôèöèåíòîâ

îïò

, η

, ψ

âûáðàííîé èñõîäíîé ñòó-

ïåíè è ïîâòîðíûé ðàñ÷åò D

í

=D

è u

í1

=u

. Ïðîöåäóðà ïîâòîðÿ-

åòñÿ äî äîñòèæåíèÿ òðåáóåìîé òî÷íîñòè. Â îáùåì ñëó÷àå ïðè

áîëüøîì îòëè÷èè çíà÷åíèé u

í1

=u

è u

âîçìîæåí ïåðåõîä ê äðó-

ãîé èñõîäíîé ñòóïåíè, â òîì ÷èñëå ñ äðóãîé ñòåïåíüþ ðåàêòèâíî-

ñòè, ïðè ýòîì ìîãóò èçìåíÿòüñÿ íå òîëüêî

îïò

, η

, ψ

, íî è

âò1

Ñëåäóþùèì øàãîì ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå ðàñ÷åòíîãî äèàìåòðà

ð2

è ðàñ÷åòíîé îêðóæíîé ñêîðîñòè u

ð2

ïîñëåäíåé ñòóïåíè. Äëÿ ïðî-

òî÷íîé ÷àñòè òèïà I èìååì D

ð2

=D

ð1

è u

ð2

=u

ð1

. Äëÿ ïðîòî÷íîé ÷àñòè

òèïà II ïåðâîíà÷àëüíî ïðèíèìàåì D

ð2

=D

ð1

è u

ð2

=u

ð1

. Ðàíåå áûëî

óêàçàíî, ÷òî äëÿ ýòîãî òèïà ïðîòî÷íîé ÷àñòè ìîæåò áûòü íåîáõîäè-

ìûì óìåíüøåíèå ðàñ÷åòíîãî äèàìåòðà D

ð2

ñ öåëüþ óìåíüøåíèÿ ïîä-

ðåçêè ëîïàòîê ïîñëåäíèõ ñòóïåíåé. Òîãäà ïîëó÷èì u

ð2

<u

ð1

. Ïðè ýòîì

çíà÷åíèå ðàñ÷åòíîãî äèàìåòðà D

ð2

âûáèðàåòñÿ íåñêîëüêî áîëüøå

í1 í ïîñë

äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïëàâíîãî î÷åðòàíèÿ ïðîòî÷íîé ÷àñòè.

Ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ D

ð2

è u

è âûáîðà çíà÷åíèÿ êîýôôèöè-

åíòà ðàñõîäà

ïîñë

íàõîäÿòñÿ â ïîäïðîãðàììå ñ ïðèâëå÷åíèåì

ïðîöåäóðû äâóìåðíîé èíòåðïîëÿöèè òàáëè÷íî çàäàííûõ ôóíê-

öèé çíà÷åíèÿ ê.ï.ä. è êîýôôèöèåíòà íàïîðà ψ

ïîñë

ïîñëåäíåé ñòó-

ïåíè. Õàðàêòåðèñòèêè ïîñëåäíåé ñòóïåíè îïðåäåëÿþòñÿ ïðè u

ð2

åñëè çíà÷åíèå u

ð2

îòëè÷àåòñÿ îò çíà÷åíèÿ u

ð1

áîëåå, ÷åì íà 1%.

ï.ï.

Ðàñ÷åòíûé ïàðàìåòð

Îáîçíà÷åíèå

â òåêñòå ïîñîáèÿ

Îáîçíà÷åíèå

â ïðîãðàììå

ðàñ÷åòà

53 Íàðóæíûé äèàìåòð ïåðâîé ñòóïåíè

í1

Dn1

54 Âòóëî÷íûé äèàìåòð ïåðâîé ñòóïåíè

âò1

Dvt1

55 Âòóëî÷íûé äèàìåòð ïîñëåäíåé ñòóïåíè

âò2

Dvt2

56 Ïëîòíîñòü âîçäóõà çà ïîñëåäíåé ñòóïåíüþ

ïîñë

roposlz

57 Ïëîòíîñòü âîçäóõà ïåðåä ïåðâîé ñòóïåíüþ

ro1z

Äëèíà ëîïàòêè íà âûõîäå èç ïîñëåäíåé

ñòóïåíè

ïîñë

lposl

59 Âåëè÷èíà êîðíåâîé ïîäðåçêè

âò

r∆

Drvt

60 Ðàñ÷åòíûé äèàìåòð ïåðâîé ñòóïåíè

ð1

Dp1

61 Íàðóæíûé äèàìåòð ïîñëåäíåé ñòóïåíè

íïîñë

Dnposl

62 Âåëè÷èíà ïåðèôåðèéíîé ïîäðåçêè

r∆

Drn

Ðàñ÷åòíûé äèàìåòð äëÿ âòîðîé ãðóïïû

ñòóïåíåé

ð2

Dp2

Îêîí÷àíèå òàáëèöû 3.1

64 65

4.2Âàðèàíòíûå ðàñ÷åòû ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà

Ïðèíèìàåì êîýôôèöèåíòû ïîòåðü â ïàòðóáêàõ, âêëþ÷àÿ ÂÍÀ

è ÑÀ: ζ

=0,15, ζ

=0,5.

Ïëîòíîñòü âîçäóõà íà âõîäå â ëîïàòî÷íûé àïïàðàò

98,1 10 êã

1, 17

287,1 293

⋅

ρ≈ρ= = =

⋅

Îöåíèì âåëè÷èíó ïîòåðü âî âñàñûâàþùåì ïàòðóáêå, ïðèíè-

ìàÿ c

=110ì/ñ,

ââ

1,17 110

0,15 1, 06 10 Ïà 1,1 êÏà

⋅

∆≈ζ = ⋅ = ⋅ ≈

Òîãäà ïîëíîå äàâëåíèå ïåðåä ïåðâîé ñòóïåíüþ ðàâíî

** *

ââ

98,1 1,1 97

êÏà

pp p

=−∆= −=

Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïîòåðü â íàãíåòàòåëüíîì ïàòðóáêå ïðèìåì

ËÀ

=100ì/ñ, η

ê

=0,9.

Â ýòîì ñëó÷àå

1.4-1

-1

1.4

***

ËÀ ê â

3, 45 1

(1 ) 293 (1 ) 431

0, 9

TTT

−

Π−

== + = + = °

==⋅=

êâ

98,1 3,45 338,4 êÏà,

ËÀ ê

338, 4 10

êã

2, 73

287,1 431

⋅

ρ≈ρ= = =

⋅

Ïîëó÷èì âåëè÷èíó ïîòåðü

⋅

∆≈ζ = ⋅ =

*ËÀËÀ

êâ

2, 73 100

0, 5 6,8 êÏà

Ïîëíîå äàâëåíèå çà ïîñëåäíåé ñòóïåíüþ

***

ëà ê ê

338,4 6,8 345,2

êÏà

ppp

=+∆= + =

Îòíîøåíèå ïîëíûõ äàâëåíèé â ëîïàòî÷íîì àïïàðàòå

ËÀ

345,2

3, 56

Π= = =

Äàëåå íàõîäÿòñÿ ψ

ñð

(13), u

ñð

(14), η

ñð

(19), ñðåäíåå çíà÷åíèå àäè-

àáàòíîãî íàïîðà

ÑÐ. ÑÒ.

(12), ðàñ÷åòíûé íàïîð â ëîïàòî÷íîì àïïà-

ðàòå

Ð ËÀ

(15), ÷èñëî ñòóïåíåé êîìïðåññîðà i (16), êîýôôèöèåíò

a (18), îæèäàåìàÿ âåëè÷èíà ê.ï.ä. ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà η

ëà

(17),

äëèíà ëîïàòêè ïåðâîé ñòóïåíè l

(20), ïëîòíîñòü âîçäóõà çà ïîñëå-

äíåé ñòóïåíüþ

ïîñë ËÀ

ρ=ρ

(21).

Íà ïîñëåäíåì ýòàïå îïðåäåëÿþòñÿ ãåîìåòðè÷åñêèå ïàðàìåò-

ðû ïîñëåäíåé ñòóïåíè. Äëÿ ïðîòî÷íîé ÷àñòè òèïà I íàõîäÿòñÿ

äèàìåòð âòóëêè D

âò2

(22) è äëèíà l

ïîñë

(23) ïîñëåäíåé ñòóïåíè,

îòíîñèòåëüíàÿ âåëè÷èíà êîðíåâîé ïîäðåçêè

âò

∆

(24). Åñëè

âò

∆

>0,2, òî äåëàåòñÿ ïåðåõîä ê ïîâòîðíîìó ðàñ÷åòó ïðè íîâûõ

çíà÷åíèÿõ

ïîñë

(óìåíüøåíèå

ïîñë

ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ

âò

∆

Äëÿ ïðîòî÷íîé ÷àñòè òèïà II íàõîäÿòñÿ íàðóæíûé äèàìåòð

íïîñë

(25) è äëèíà ëîïàòêè l

ïîñë

(26) ïîñëåäíåé ñòóïåíè, îòíîñè-

òåëüíàÿ âåëè÷èíà ïåðèôåðèéíîé ïîäðåçêè

∆

(27). Åñëè

∆>

0, 2r

, òî ïðîèçâîäèòñÿ ïåðåõîä ê ïîâòîðíîìó ðàñ÷åòó ïðè

ìåíüøåì çíà÷åíèè

ïîñë

èëè óâåëè÷åíèè

âò

, èëè óìåíüøåíèè

ðàñ÷åòíîãî äèàìåòðà D

âòîðîé ïîëîâèíû ñòóïåíåé.

Â êîíöå ïî ïðîãðàììå âûâîäÿòñÿ íà ïå÷àòü ïàðàìåòðû âàðè-

àíòà ïðîòî÷íîé ÷àñòè îñåâîãî êîìïðåññîðà â âèäå òàáëèöû3.2.

Ïîñëå ýòîãî ïðîâîäèòñÿ ðàñ÷åò íîâîãî âàðèàíòà ïðîòî÷íîé ÷àñ-

òè ñ äðóãîé èñõîäíîé ìîäåëüíîé ñòóïåíüþ.

4.ÏÐÈÌÅÐ ÐÀÑ×ÅÒÀ ËÎÏÀÒÎ×ÍÎÃÎ ÀÏÏÀÐÀÒÀ

ÑÒÀÖÈÎÍÀÐÍÎÃÎ ÎÑÅÂÎÃÎ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐÀ

4.1.Çàäàíèå íà ðàñ÷åò ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà:

Äàâëåíèå íà âõîäå âî âñàñûâàþùèé ïàòðóáîê

... 98,1 êÏà

Òåìïåðàòóðà íà âõîäå (ðàñ÷åòíàÿ)

.......................... 293 °Ê

Îòíîøåíèå ïîëíûõ äàâëåíèé â êîìïðåññîðå

........... 3,45

Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü êîìïðåññîðà

......................... 75 êã/ñ

Ðàáî÷åå òåëî êîìïðåññîðà  âîçäóõ ñ ôèçè÷åñêèìè

êîíñòàíòàìè:

Ïîêàçàòåëü àäèàáàòû k ......................................................... 1,4

Ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ R ........................................ 287,1 Äæ/êã·Ê

×èñëî îáîðîòîâ ðîòîðà n ..................................... 3000 îá/ìèí

Àäèàáàòíûé êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ

êîìïðåññîðà ...................................................................... η

>0,86

66 67

Ïðè íîâîì çíà÷åíèè u

îïòèìàëüíûé êîýôôèöèåíò ðàñõîäà

ñîãëàñíî ãðàôèêó ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíèëñÿ. Ïîýòîìó äàëüíåé-

øåå óòî÷íåíèå íå òðåáóåòñÿ.

Ïðè êîýôôèöèåíòå ðàñõîäà

0, 48

ϕ=

è îêðóæíîé ñêîðîñòè

=188ì/ñ èìååì èç ãðàôèêîâ ðèñ.2 ê.ï.ä. ñòóïåíè η

ñò

=0,952

è êîýôôèöèåíò íàïîðà ψ=0,49.

Âûáèðàåì I òèï ïðîòî÷íîé ÷àñòè (D

í

=const).

Ñðåäíåå çíà÷åíèå àäèàáàòíîãî íàïîðà ñòóïåíè ðàâíî

ñð.ñò

188

Äæ

0,98 0, 49 8490 .

êã

=ψ = ⋅ =

Ðàñ÷åòíûé íàïîð â ËÀ

ð ëà ëà

Äæ

1,034 128730 133100

êã

HaH

==⋅ =

ãäå êîýôôèöèåíò



=1,034 îïðåäåëåí ïî ãðàôèêó ðèñ.7 ïðè

ËÀ

3, 56

Π=

è ê=1,4.

×èñëî ñòóïåíåé êîìïðåññîðà

ðËÀ

ñðñò

133100

15,7 16

8490

== =≈

Àäèàáàòíûé ê.ï.ä. ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà

ËÀ

ËÀ ñò

ËÀ

( 1)

−

Π−

η=η

Π−

ãäå η

ñò

=0,952,

ñð

16 0,952

0, 955,

11610,952

⋅

== =

−+η −+

1,4-1

1,4

ËÀ

1,4-1

0,9551,4

3, 56 1

0,952 0,943.

0,955(3,56 1)

⋅

−

η= =

−

Äèàìåòð âòóëêè ïåðâîé ñòóïåíè

âò1 âò í1

0, 6 1,198 0, 719

ì.

DrD

=⋅ = ⋅ =

Àäèàáàòíûé íàïîð â ëîïàòî÷íîì àïïàðàòå

ËÀ â

ËÀ

(1)

HRT

−

=Π−=

−

1,4-1

1,4

Äæ

3,5 287,1 293 (3,56 1) 128730 .

êã

=⋅ ⋅⋅ −=

Çàäàâàÿñü â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè çíà÷åíèÿìè

îïò

0, 5

ϕ=

âò

0, 6

, îïðåäåëÿåì íàðóæíûé äèàìåòð ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà

2 * *

âò 1 îïò

2, 9

(1 )

mRT

rpn

−ϕ

75 287,1 293

2, 9 1,182 ì.

(1 0,6 ) 97 10 3000 0,5

⋅⋅

−⋅⋅⋅⋅

Îêðóæíàÿ ñêîðîñòü ðîòîðà íà ýòîì äèàìåòðå

3,14 1,182 3000 ì

186 .

60 60 ñ

⋅⋅

== =

Ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå îêðóæíîé ñêîðîñòè ïîçâîëÿåò ïðîâî-

äèòü âàðèàíòíûå ðàñ÷åòû ñ ìîäåëüíûìè ñòóïåíÿìè ðàçëè÷íîé ñòå-

ïåíè ðåàêòèâíîñòè Ω

ò

=0,5; 0,7; 1,0. Âûïîëíèì ðàñ÷åòû âàðèàí-

òîâ ñ ìîäåëüíûìè ñòóïåíÿìè Ê-50-1, Ê-50-5, Ê-70-17, Ê-100-2Ë

(ñì. òàáëèöó 4.1.)

Ðàññìîòðèì ïðèìåð ðàñ÷åòà âàðèàíòà ñ ìîäåëüíîé ñòóïåíüþ

Ê-50-1. Ïî ãðàôèêó

(, )

η= ϕ

(ðèñ. 2) ïðè ïîëó÷åííîì çíà÷å-

íèè u

íàõîäèì îïòèìàëüíîå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà ðàñõîäà,

ñîîòâåòñòâóþùåå ìàêñèìóìó ê.ï.ä.,

0, 48

ϕ=

. Ìèíèìàëüíîå âòó-

ëî÷íîå îòíîøåíèå äëÿ äàííîé ìîäåëüíîé ñòóïåíè

âò

0, 6

. Óòî÷-

íÿåì íàðóæíûé äèàìåòð ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà ïðè íîâîì çíà÷å-

íèè (âòóëî÷íîå îòíîøåíèå ðàâíî ïðèíÿòîìó ðàíåå):

75 287,1 293

2, 9 1,198 ì.

(1 - 0, 6 ) 97 10 3000 0, 48

⋅⋅

⋅⋅ ⋅ ⋅

Çíà÷åíèå îêðóæíîé ñêîðîñòè íà ýòîì äèàìåòðå

3,14 1,198 3000 ì

188

60 ñ

⋅⋅

68 69

Äëèíà ëîïàòêè ïåðâîé ñòóïåíè

í1 âò1

1, 198 0, 719

0, 24 ì.

−

== =

Äëÿ ïðîòî÷íîé ÷àñòè òèïà I íàðóæíûé äèàìåòð ïîñëåäíåé

ñòóïåíè

íïîñë

=D

í1

=1,198ì.

Ïðèíèìàåì ïîëèòðîïíûé ê.ï.ä. ËÀ η

ïîë ëà

=η

àä ëà

=0,943 è

íàõîäèì ïëîòíîñòü âîçäóõà çà ïîñëåäíåé ñòóïåíüþ

ËÀ

ËÀ 1

;

−



ρ=ρ





97000 êã

1, 15 ;

287,1 293

ρ= = =

⋅

* 0,697

ËÀ

êã

=1,15 3,56 2,75 .

ρ⋅ ≈

Äèàìåòð âòóëêè ïîñëåäíåé ñòóïåíè

âò ïîñë í

ËÀ ïîñë ð

=− =

πρ ϕ

475

1, 1 98 1, 025 ì.

3,14 2, 75 0, 48 188

⋅

=− =

⋅⋅⋅

Äëèíà ëîïàòêè ïîñëåäíåé ñòóïåíè

í ïîñë âò ïîñë

ïîñë

1, 1 98 1, 025

0, 087 ì

−

===

Êîðíåâàÿ ïîäðåçêà ïîñëåäíåé ñòóïåíè

âò ïîñë

âò âò ìîä

1, 025

0, 6 0, 256.

1, 1 98

∆= − = − =

Òàêèì îáðàçîì, âåëè÷èíà ïîäðåçêè ïðåâûøàåò äîïóñêàåìóþ

âò

0, 2

∆=

. Ïîýòîìó öåëåñîîáðàçíî ïðîâåñòè ðàñ÷åò äðóãèõ âàðè-

àíòîâ è äîáèòüñÿ óìåíüøåíèÿ âåëè÷èíû ïîäðåçêè.

Ðåçóëüòàòû ïðîâåäåííîãî âûøå ðàñ÷åòà âàðèàíòà ËÀ ïðåä-

ñòàâëåíû â òàáëèöå4.1 ïîä ïóíêòîì ¹ 1.

Äëÿ ïðèìåðà ðàññìîòðèì îäèí èç ñïîñîáîâ óìåíüøåíèÿ âå-

ëè÷èíû ïîäðåçêè ïóòåì ïîñòðîåíèÿ ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà ñ ïðî-

òî÷íîé ÷àñòüþ òèïà II (D

âò

=const) è äâóìÿ ðàñ÷åòíûìè äèàìåò-

ðàìè (ñì. ïóíêò ¹11 òàáëèöû4.1)

Èñïîëüçîâàíà ñíîâà ìîäåëüíàÿ ñòóïåíü Ê-50-1. Ïðè âûïîë-

íåíèè ýòîãî ðàñ÷åòà çàèìñòâîâàíû äàííûå, ïîëó÷åííûå ïðè ðàñ-

÷åòå âàðèàíòà ïî ïóíêòó ¹2 òàáëèöû4.1. Çäåñü ðàñ÷åòíûé äèà-

ìåòð D

ð

=D

í1

=1,198ì, íàðóæíûé äèàìåòð ïîñëåäíåé ñòóïåíè D

ïîñë

=0,95ì , ðàñ÷åòíàÿ îêðóæíàÿ ñêîðîñòü u

ð

=u

í1

=188ì/ñ,

÷èñëî ñòóïåíåé i=16, âåëè÷èíà íàðóæíîé ïîäðåçêè

0, 207.

∆=

Ðàçáèâàåì ëîïàòî÷íûé àïïàðàò íà äâå ÷àñòè. Äëÿ ïåðâîé ïî-

ëîâèíû ËÀ (âîñåìü ñòóïåíåé) ïðèíèìàåì D

ð1

=1,198ì, u

ð1

=188ì/

ñ. Äëÿ âòîðîé ïîëîâèíû ËÀ D

ð2

âûáèðàåì íåñêîëüêî áîëüøå

í1 í ïîñë

1, 198 0, 95

1,074 ì

, à èìåííî D

ð2

=1,1ì.

Òîãäà

ð2

173

60 ñ

. Ñ÷èòàåì, ÷òî îïòèìàëüíûé êîýôôè-

öèåíò ðàñõîäà äëÿ âñåõ ñòóïåíåé îäèíàêîâ è ðàâåí ϕ

*

=0,48.

Ñîãëàñíî ãðàôèêàì ðèñ.2 ïðè ϕ

=0,48 è u

ð1

=188 ì/ñ èìå-

åì η

=0,952, ψ

=0,49, ïðè u

ð2

=173ì/ñ η

=0,952, ψ

=0,49.

Òîãäà

ñð

0, 952

η+η

η= =

ñð

0, 49

ψ+ψ

ψ= =

ð1 ð2

ð ñð

180,5 .

Äëÿ ïðîòî÷íîé ÷àñòè òèïà II ïðèíèìàåì k

=0,94. Ñðåäíèé

íàïîð ñòóïåíè

ð ñð

ñð.ñò ñð

180,5 Äæ

0,94 0,49 7503,2 .

22êã

=ψ = ⋅ ⋅ =

×èñëî ñòóïåíåé êîìïðåññîðà

ðËÀ

ñð ñò

133100

17,7 18.

7503,2

== =≈

70 71

ð2

íËÀ

(ïîñë)

íËÀ

âò

(ïîñë)

ïîñë

âò

(ïîñë)

àä ËÀ

âò

∆

ì/ñ ì  ì ì     

 1,198 1 1,025 0,087 0,856 16 0,943 0,256 

 0,950 0,793 0,719 0,116 0,6 16 0,943  0,207

 1,198 1 1,025 0,087 0,856 16 0,929 0,256 

 0,950 0,793 0,719 0,116 0,6 17 0,929  0,207

 1,174 1 1,004 0,085 0,855 13 0,922 0,255 

 0,931 0,793 0,704 0,114 0,6 13 0,922  0,207

 1,170 1 0,969 0,100 0,828 14 0,885 0,33 

 0,878 0,750 0,585 0,147 0,5 14 0,885  0,25

 0,963 0,804 0,719 0,123 0,6 16 0,940  0,196

 1,084 0,838 0,905 0,090 0,7 14 0,943 0,1 0,162

173 0,967 0,879 0,719 0,124 0,654 18 0,943 0,054 0,121

 0,943 0,803 0,704 0,120 0,6 13 0,920  0.197

 1,066 0,841 0,887 0,090 0,7 11 0,921 0,1 0.159

166 0,953 0,899 0,704 0,119 0,664 15 0,922 0,064 0,100

ï.ï.

Òèï

ñòóïåíè

Òèï

ïðîòî÷íîé

÷àñòè

âò1

í1

ð1

âò1

í1

ð1

ð2

   ì ììì/cì

1 Ê501 I 0,6 1,198 0,719 0,240 188 

2 Ê501 II 0,6 1,198 0,719 0,240 188 

3 Ê505 I 0,6 1,198 0,719 0,240 188 

4 Ê505 II 0,6 1,198 0,719 0,240 188 

5 Ê7017 I 0,6 1,174 0,704 0,235 184 

6 Ê7017 II 0,6 1,174 0,704 0,235 184 

7 Ê1002Ë I 0,5 1,170 0,585 0,293 184 

8 Ê1002Ë II 0,5 1,170 0,585 0,293 184 

9 Ê501 II 0,6 1,198 0,719 0,240 188 

10 Ê501 II 0,7 1,293 0,905 0,194 203 

11 Ê501 II 0,6 1,198 0,719 0,240 188 1,1

12 Ê7017 II 0,6 1,174 0,704 0,235 184 

13 Ê7017 II 0,7 1,267 0,887 0,190 199 

14 Ê7017 II 0,6 1,174 0,704 0,235 184 1,06

Òàáëèöà4.1

Ðåçóëüòàòû âàðèàíòíûõ ðàñ÷åòîâ ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà

72 73

Â ïóíêòå ¹9 òàáëèöû4.1 ïðèâåäåíû ðàñ÷åòíûå äàííûå âà-

ðèàíòà ËÀ, â êîòîðîì êîýôôèöèåíò ðàñõîäà ïîñëåäíåé ñòóïåíè

óìåíüøåí äî ϕ

*

=0,45. Âñëåäñòâèå ýòîãî ïî ñðàâíåíèþ ñ âàðèàí-

òîì ¹2 óâåëè÷èëñÿ íàðóæíûé äèàìåòð è äëèíà ëîïàòêè ïîñëå-

äíåé ñòóïåíè è óìåíüøèëàñü âåëè÷èíà ïîäðåçêè. Íî ïðè ýòîì

íåñêîëüêî ñíèçèëñÿ ê.ï.ä. ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà.

Ïîä ïóíêòîì ¹10 óêàçàíû ðàñ÷åòíûå äàííûå âàðèàíòà ËÀ,

â êîòîðîì óâåëè÷åíî âòóëî÷íîå îòíîøåíèå äî

âò

0, 7

. Â ýòîì

ñëó÷àå ïî ñðàâíåíèþ ñ âàðèàíòîì ¹2 óâåëè÷èëñÿ íàðóæíûé

äèàìåòð ËÀ è ðàñ÷åòíàÿ îêðóæíàÿ ñêîðîñòü, à äëèíà ëîïàòîê è

÷èñëî ñòóïåíåé óìåíüøèëèñü. Âåëè÷èíà ïåðèôåðèéíîé ïîäðåç-

êè ñòàëà ìåíüøå, íî ïîÿâèëàñü âòóëî÷íàÿ ïîäðåçêà.

Ïî ðåçóëüòàòàì âàðèàíòíûõ ðàñ÷åòîâ, ïðåäñòàâëåííûõ â òàá-

ëèöå4.1, â êà÷åñòâå îïòèìàëüíîãî âûáðàí âàðèàíò ëîïàòî÷íîãî

àïïàðàòà ïîä íîìåðîì 13, â êîòîðîì íàèìåíüøåå ÷èñëî ñòóïå-

íåé, õîòÿ ê.ï.ä. ìåíüøå, ÷åì ó âàðèàíòîâ ñ ìîäåëüíîé ñòóïåíüþ

Ê-50-1.

4.3.Ïåðâûé ïîñòóïåí÷àòûé ðàñ÷åò

Êàê áûëî óêàçàíî â ïîäðàçäåëå2.2, â ñâÿçè ñ îòêëîíåíèåì îò

àýðîäèíàìè÷åñêîãî è ãåîìåòðè÷åñêîãî ïîäîáèÿ íàïîð è ê.ï.ä. íà-

òóðíîé ñòóïåíè áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò íàïîðà è ê.ï.ä. ìîäåëüíîé ñòó-

ïåíè, ÷òî ó÷èòûâàåòñÿ ïîïðàâî÷íûìè êîýôôèöèåíòàìè k

è k

Òàê êàê ïîñëå âàðèàíòíîãî ðàñ÷åòà äèàìåòðû ñòóïåíåé, êðî-

ìå ïåðâîé è ïîñëåäíåé, íå èçâåñòíû, òî ïîïðàâî÷íûå êîýôôè-

öèåíòû k

è k

â ïåðâîì ïîñòóïåí÷àòîì ðàñ÷åòå îïðåäåëÿþòñÿ ïî

ïàðàìåòðàì íåêîòîðîé ñðåäíåé ñòóïåíè.

Äëèíà ëîïàòêè ñðåäíåé ñòóïåíè

== =

ïîñë

ñð

0,19 0, 09

0,14

ì.

Âåëè÷èíà ïîäðåçêè ëîïàòîê ñðåäíåé ñòóïåíè

∆+∆

−

∆= = =−

í1 íËÀ

íñð

00,159

0, 08

∆=∆==

âò ñð âò

0,1 const

Êîýôôèöèåíò

ñð

18 0,952

0,955.

1 18 1 0,952

⋅

== ≈

−+η −+

Àäèàáàòíûé ê.ï.ä. ËÀ

1,4-1

1,4

ËÀ

1,4-1

0,9551,4

3, 56 1

0,952 0,943.

0,955(3,56 1)

⋅

−

η= =

−

Äëèíà ëîïàòêè ïåðâîé ñòóïåíè

1, 198 0, 719

0, 24 ì

−

Ïëîòíîñòü âîçäóõà çà ïîñëåäíåé ñòóïåíüþ

1,4 1

1,4 0,943

ËÀ

êã

1, 1 5 3, 56 2, 75 .

−

⋅

ρ= ⋅ ≈

Íàðóæíûé äèàìåòð ïîñëåäíåé ñòóïåíè

=+ =

πρ ϕ

í ËÀ âò

ËÀ ËÀ ð2

⋅

=+ =

⋅⋅⋅

475

0, 719 0, 0967 ì.

3,14 2, 75 0, 48 173

Ïåðèôåðèéíàÿ ïîäðåçêà ïîñëåäíåé ñòóïåíè

−

∆= = =−

í ËÀ ð2

ð2

0, 967 1,1

0,121.

1, 1

Âåëè÷èíà ïîäðåçêè íå ñëèøêîì âåëèêà, ïîýòîìó ìîæíî óâå-

ëè÷èòü ðàñ÷åòíûé äèàìåòð âòîðîé ïîëîâèíû ëîïàòî÷íîãî àïïà-

ðàòà, ÷òî ïðèâåäåò ê óìåíüøåíèþ ÷èñëà ñòóïåíåé.

Âî âòîðîé ïîëîâèíå ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà êðîìå ïåðèôåðèé-

íîé ïîäðåçêè áóäåò èìåòü ìåñòî âòóëî÷íàÿ ïîäðåçêà

∆= − =

âò

0, 719

0,6 0,054.

1, 1

74 75

Êîýôôèöèåíòû, ó÷èòûâàþùèå íàëè÷èå ïîäðåçêè, íàõîäèì

ïî ãðàôèêàì ðèñ.9, 11:

ψ∆

=∆ ϕ= =

âò

( ; ) (0, 1; 0, 5) 1, 02 5,

kfr f

ψ∆

=∆ϕ=− =

( ; ) ( 0,08;0,5) 0,97,

kfr f

ψ∆ ψ∆ ψ∆

==⋅=

âò í

1, 025 0, 97 0, 994,

rrr

kkk

η∆

âò

0, 995

η∆

0,995

η∆ η∆ η∆

==⋅=

âò í

0, 995 0, 995 0, 99

rrr

kkk

Ïîïðàâî÷íûå êîýôôèöèåíòû áóäóò ðàâíû

ψψ ψψ∆

=⋅ ⋅⋅ = ⋅⋅ ⋅ =

0,95 1,0 1,041 0,994 0,983,

kkk kk

ηη η

η∆

=⋅⋅⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ =

0,975 0,999 1,011 0,99 0,975.

kkk kk

Ïåðâûé ïîñòóïåí÷àòûé ðàñ÷åò ïðåäñòàâëåí â òàáëèöå4.2.

Îòìå÷àåì, ÷òî äëèíà ëîïàòêè ïîñëåäíåé ñòóïåíè çíà÷èòåëüíî

áîëüøå ìèíèìàëüíîé (35 ìì), êîòîðóþ íå ðåêîìåíäóåòñÿ ïðèìå-

íÿòü, è åå îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå

1, 36

. Ïðè òàêîì óäëèíå-

íèè ìîæíî èñïîëüçîâàòü ëîïàòêè ñ õîðäîé îäíîãî ðàçìåðà äëÿ

âñåõ ñòóïåíåé. Ñìåíó ðàçìåðà õîðä ðåêîìåíäóåòñÿ ïðîâîäèòü ñî

ñòóïåíè, ãäå óäëèíåíèå ëîïàòêè ñíèçèëîñü äî

1, 1 ...1, 5l

Ïîëíîå äàâëåíèå çà ëîïàòî÷íûì àïïàðàòîì

ëà

356

êÏà

íåñêîëüêî áîëüøå ïîëíîãî äàâëåíèÿ çà ïîñëåäíåé ñòóïåíüþ

ëà

345,2

êÏà (ïðèìåðíî íà 3%), êîòîðîå ïîëó÷åíî â ïðåäâà-

ðèòåëüíîì ðàñ÷åòå (ñì.ï.4.2). Òàêîå îòëè÷èå âïîëíå äîïóñòèìî.

Ïîñëå ïåðâîãî ïîñòóïåí÷àòîãî ðàñ÷åòà îïðåäåëÿåì ïàðàìåò-

ðû ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà:

îòíîøåíèå äàâëåíèé

Π= = =

*ËÀ

ëà

356

3, 67

;

àäèàáàòíûé íàïîð

−

=Π−=

−

ËÀ 1

ËÀ

( 1)

HRT

−

=⋅ −=

−

1,4 1

1,4

1, 4 Äæ

287,1 293( 3,67 1) 132455

1, 4 1 êã

;

Ïðèíèìàåì (ñì.ï.2.1)

==⋅= ==

ñð

ñð ñð

0, 5 0, 5 0,14 0, 07 ì , 2;

bl l

== = =

0, 007 0, 7 % ; 0, 5 , 0,15.

rzz

SSS

Êîýôôèöèåíòû, ó÷èòûâàþùèå âçàèìíîå âëèÿíèå ñòóïåíåé â

êîìïðåññîðå (ñì. òàáëèöó2.2)

0, 95

0, 975

Êîýôôèöèåíòû, ó÷èòûâàþùèå ðàçëè÷èå îòíîñèòåëüíûõ ðà-

äèàëüíûõ çàçîðîâ è óäëèíåíèé ëîïàòîê â íàòóðíîé è ìîäåëüíîé

ñòóïåíÿõ (ñì. òàáëèöó2.3),

−Ω

−

==≈

−Ω

òíàò

òìîä

0, 7

(1 0, 045 )

1 0,045 0,7

1, 0,

0, 987

(1 0, 045 )

−Ω

−

−Ω

−

òíàò

òìîä

(1 0, 024 )

−

0, 7

10,024 0,7

1 0,14 /1,267

0,999.

0, 985

Îòëè÷èå îòíîñèòåëüíûõ îñåâûõ çàçîðîâ â íàòóðíîé è ìîäåëü-

íîé ñòóïåíÿõ ó÷èòûâàåòñÿ êîýôôèöèåíòàìè (ñì. òàáëèöó2.3 è ðèñ.8)

===

íàò

ìîä

()

0, 972

1, 041,

0, 934

()

===

íàò

ìîä

()

1, 051

1, 011.

1, 04

()

76 77

ψψ

0,619 0,619 0,619 0,619 0,619 0,619 0,619 0,619 0,619 0,619 0,619

η= η

0,910 0,910 0,910 0,910 0,910 0,910 0,910 0,910 0,910 0,910 0,910

Äæ

2êã

12257 12257 12257 12257 12257 12257 12257 12257 12257 12257 12257

∆=

àä

/1005 , Ê

12,2 12,2 12,2 12,2 12,2 12,2 12,2 12,2 12,2 12,2 12,2

àä ð

/, Ê

∆=∆ η°

13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4

−

Π= +

−

(1 )

1,153 1,146 1,140 1,134 1,129 1,124 1,119 1,115 1,111 1,107 1,104

=⋅Π

***

, êÏà

111,8 128,1 146,0 165,6 187,0 210,2 235,2 262,2 291,3 322,5 356,0

=+∆

** *

, Ê

TT T

306,4 319,8 333,2 346,6 360,0 373,4 386,8 400,2 413,6 427 440,4

, ì

0,650 0,590 0,538 0,491 0,451 0,415 0,382 0,354 0,329 0,306 0,285

âò

, ì 0,887 0,887 0,887 0,887 0,887 0,887 0,887 0,887 0,887 0,887 0,887

íâò

, ì

DD F

1,267 1,241 1,214 1,189 1,168 1,149 1,131 1,115 1,101 1,088 1,076

âò

0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

−

íâò

, ì

0,190 0,177 0,164 0,151 0,141 0,131 0,122 0,114 0,107 0,101 0,095

2,74 2,53 2,34 2,16 2,01 1,87 1,74 1,63 1,53 1,44 1,36

Òàáëèöà4.2

Ïåðâûé ïîñòóïåí÷àòûé ðàñ÷åò ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà Ê-70-17

Ñòóïåíè

Âåëè÷èíà è ôîðìóëà

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Âûõîä

, êÏà 97 111,8 128,1 146,0 165,6 187,0 210,2 235,2 262,2 291,3 322,5 356,0

, °Ê 293 306,4 319,8 333,2 346,6 360 373,4 386,8 400,2 413,6 427 440,4

⋅

10 êã

1,153 1,271 1,395 1,526 1,664 1,809 1,961 2,118 2,282 2,453 2,631

65 59 53,8 49,1 45,1 41,5 38,2 35,4 32,9 30,6 28,5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

60 ñ

199 199 199 199 199 199 199 199 199 199 199

ñ ,

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

ðð

201 196,3 192,1 188,2 184,5 181,1 177,8 174,7 171,7 168,9 166,2

0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

0,933 0,933 0,933 0,933 0,933 0,933 0,933 0,933 0,933 0,933 0,933

0,983 0,983 0,983 0,983 0,983 0,983 0,983 0,983 0,983 0,983 0,983

0,975 0,975 0,975 0,975 0,975 0,975 0,975 0,975 0,975 0,975 0,975

78 79

Ïîëó÷åííûå ïî êðèâûì ðèñ.16 çíà÷åíèÿ a

è b

óìíîæàåì íà

îòíîøåíèå

íàò

ìîä

2, 333

Îñåâûå çàçîðû ìåæäó ëîïàòêàìè áóäóò ðàâíû

=⋅=⋅=

0, 5 0, 5 70 35 ìì

=⋅=⋅=

0,15 0,15 70 10, 5 ìì

Â äàííîì ñëó÷àå ýñêèç ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà óäîáíî âûïîë-

íèòü â ìàñøòàáå 1:2. Èñõîäíûå äàííûå äëÿ ýñêèçà ëîïàòî÷íîãî

àïïàðàòà ïðèâåäåíû â òàáëèöå4.3. Çäåñü óêàçàíû ðàçìåðû ïðî-

åêöèé ðàáî÷èõ êîëåñ íà íàðóæíûõ è ñðåäíèõ ðàäèóñàõ.

Ïðîåêöèè ïîëîæåíèÿ öåíòðà òÿæåñòè è õîðäû ÐÊ íà ðà-

äèóñå âòóëêè äëÿ âñåõ ñòóïåíåé îäèíàêîâû è ðàâíû

=⋅ =

10,2 2,333 23,8 ìì

25,8 2, 333 60, 2

ìì

=⋅ =

èëè ñ ó÷å-

òîì ìàñøòàáà

ìì

11, 9

30,1

ìì

Çíà÷åíèÿ

äëÿ ÂÍÀ ñîãëàñíî ãðàôèêàì ðèñ.16

íå èçìåíÿþòñÿ âäîëü ðàäèóñà è ðàâíû

=⋅=

12,35 2,333 28,8 ìì

=⋅ =

30 2,333 70

ìì

, ñ ó÷åòîì

ìàñøòàáà

14, 4

ìì,

ìì.

Êàê ñëåäóåò èç ðèñ.16, çíà÷åíèÿ

äëÿ ÏÍÀ èçìåíÿ-

þòñÿ ïî ðàäèóñó âåñüìà íåçíà÷èòåëüíî è ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî íà

âñåõ ðàäèóñàõ

=⋅ =

11, 4 2,333 26, 6

ìì,

=⋅ =

29,3 2,333 68,4

ìì, ñ ó÷åòîì ìàñøòàáà

13,3 ìì

34, 2 ìì

Ñãëàæèâàíèå íàðóæíîãî êîíòóðà ËÀ ïðîâîäèëîñü äâóìÿ ïðÿìû-

ìè. Ïðè ýòîì ñîõðàíÿëîñü ïîëîæåíèå òî÷êè âõîäíîé êðîìêè íà íà-

ðóæíîì äèàìåòðå ðàáî÷åãî êîëåñà ïåðâîé è ïîñëåäíåé ñòóïåíåé. Ñî-

åäèíåíèå ïðÿìûõ îñóùåñòâëÿëîñü ïðèìåðíî â ñåðåäèíå ËÀ, à èìåííî

â òî÷êå âõîäíîé êðîìêè íà íàðóæíîì äèàìåòðå ðàáî÷åãî êîëåñà øåñ-

òîé ñòóïåíè. Ïðè òàêîì ñãëàæèâàíèè ïëîùàäü ñðåçàííîé ÷àñòè ëîïà-

òîê ïðèìåðíî ðàâíà ïëîùàäè íàäñòðîåííîé ÷àñòè ëîïàòîê.

Çà íàðóæíûé ðàäèóñ êàæäîé ñòóïåíè ïðèíèìàåòñÿ ðàäèóñ

òî÷êè ïåðåñå÷åíèÿ íàðóæíîãî êîíòóðà ËÀ è ëèíèè âõîäíîé êðîì-

êè ðàáî÷åãî êîëåñà.

4.5.Âòîðîé ïîñòóïåí÷àòûé ðàñ÷åò

Ïîñëå ïåðâîãî ïîñòóïåí÷àòîãî ðàñ÷åòà è âûïîëíåíèÿ ýñêèçà

ËÀ ñòàëè èçâåñòíûìè îêîí÷àòåëüíûå ãåîìåòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû

êàæäîé ñòóïåíè. Ïîýòîìó ìîãóò áûòü îïðåäåëåíû äëÿ êàæäîé

àäèàáàòíîå ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû

∆

===

−

*ëà

àä ëà

132455

131,8 Ê

1005

;

ïîëíîå ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû

∆=−= − =

***

ëà ëà 1

440,4 293 147, 4 Ê

TTT

;

àäèàáàòíûé ê.ï.ä.

∆

η= = =

∆

àä ëà

ëà

131,8

0, 894;

147, 4

ìîùíîñòü, çàòðà÷èâàåìàÿ íà ñæàòèå ãàçà,

⋅

== =⋅ ≈

ëà

ñæ

ëà

75 132455

11,1 10 Âò 11,1 ÌÂò

0, 894

Çíà÷åíèÿ âåëè÷èí

ëà

îòëè÷àþòñÿ îò èõ çíà÷åíèé â

ïðåäâàðèòåëüíîì è âàðèàíòíîì ðàñ÷åòàõ ïðèìåðíî íà 3%. Ïðè

ýòîì çíà÷åíèå

ëà

ïîëó÷àåòñÿ ìåíüøå, ÷åì åãî çíà÷åíèå â âàðè-

àíòíîì ðàñ÷åòå, òàê êàê â ïåðâîì ïîñòóïåí÷àòîì ðàñ÷åòå ó÷èòû-

âàåòñÿ, õîòÿ è ïðèáëèæåííî, îòêëîíåíèå îò àýðîäèíàìè÷åñêîãî

è ãåîìåòðè÷åñêîãî ïîäîáèÿ íàòóðíûõ è ìîäåëüíûõ ñòóïåíåé.

4.4.Âûïîëíåíèå ýñêèçà ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà.

Â ïåðâîì ïîñòóïåí÷àòîì ðàñ÷åòå îïðåäåëåíû äèàìåòðû ñòó-

ïåíåé. Ïðè ýòîì D

âò

=const, à íàðóæíûé äèàìåòð ñòóïåíåé ïî-

ñòåïåííî è ñêà÷êîîáðàçíî óìåíüøàåòñÿ îò âõîäà ê âûõîäó. Ïî-

ýòîìó íåîáõîäèìî ïðîâåñòè ñãëàæèâàíèå íàðóæíîãî êîíòóðà

ïðîòî÷íîé ÷àñòè. Äëÿ ÷åãî íà ìèëëèìåòðîâêå âû÷åð÷èâàåòñÿ

ïðîåêöèÿ ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà íà ìåðèäèîíàëüíóþ ïëîñêîñòü

(íà ïëîñêîñòü, ïðîõîäÿùóþ ÷åðåç ïðîäîëüíóþ îñü z).

Ïðîöåäóðà âûïîëíåíèÿ ýñêèçà ëîïàòî÷íîãî àïïàðàòà èçëî-

æåíà â ïîäðàçäåëå2.3. Íà ðèñ.16 íàõîäèì çíà÷åíèÿ a

è b

äëÿ

ÂÍÀ, ÐÊ è ÏÍÀ íà ðàçëè÷íûõ ðàäèóñàõ:

âò

0, 7

rconst

íí

1, 267

âò í

ñð