Московський Державний Технічний Університет
ім Н. Е. Баумана
Калузький філія
Кафедра
К1 - КФ
Розрахунково - пояснювальна записка до курсового проекту
за темою
«Осьовий компресор»
Калуга
Зміст
1. Загальне пристрій і принцип дії осьового компресора
2. Вихідні дані
3. Попередній розрахунок осьового компресора
4. Поступове розрахунок компресора по середній лінії струму
5. Профілювання робочого колеса (спрямляющего апарату)
6. Розрахунок трикутників швидкостей по висоті лопатки
7. Побудова профілю лопатки
8. Міцнісний розрахунок
9. Опис спроектованого осьового компресора
10. КНІРС
11. Список використаної літератури
1. Загальне пристрій і принцип дії осьового компресора
Основними принциповими елементами пристрою осьового компресора є розташовані попарно вінці обертових і нерухомих лопаток. Кожен вінець обертових лопаток утворює робоче колесо (РК), а кожний вінець нерухомих лопаток - спрямляющий апарат (СА).
Кожна пара РК і СА є щабель компресора, тобто секцію, в якій повністю реалізується його принцип дії з відповідним підвищенням тиску.
Поєднання ступенів в осьовому компресорі здійснюється конструктивно порівняно просто, оскільки в ньому кожна частка повітря рухається по траєкторіях, майже рівновіддалених від осі компресора (звідси компресори і отримали назву осьових). При допустимому рівні гідравлічних втрат можливе підвищення тиску в одному щаблі відносно небагато, тому компресори завжди виконуються багатоступеневими.
Завдяки стиску повітря щільність його в кожній ступені зростає, і при незмінному масовому витраті, об'ємна витрата повітря падає. Оскільки осьова швидкість руху повітря в компресорі змінюється несильно, то це призводить до необхідності зменшення прохідних перетинів, тому висоти лопаток по ходу руху повітря зменшуються.
2. Вихідні дані
Робоче тіло - повітря.
- Тиск на вході в компресор.
- Температура на вході в компресор.
- Адіабатний ККД компресора.
G = 12 кг / с - витрата повітря.
- Ступінь підвищення тиску.
k = 1,4 - показник адіабати.
R = 287,4 Дж / КГК - газодинамічна постійна.
- Ізобарна теплоємність.
- Окружна швидкість. Компресор дозвуковій.
- Коефіцієнт витрати на вході.
- Коефіцієнт витрати на виході.
- Ступінь реактивності першого ступеня.
(D к = const)
3. Попередній розрахунок осьового компресора
Осьова швидкість на вході в компресор:
Осьова швидкість на виході з компресора:
1. Первинне значення ступеня підвищення тиску лопаточного апарату:
2. Температура загальмованого потоку на виході з компресора:
3. Температуру газу на виході з компресора:
4. Щільність загальмованого потоку на виході з компресора:
5. Щільність газу на виході з компресора:
6. Втрата тиску на виході:
7. Уточнюємо -Коефіцієнт відновлення повного тиску у вихідному патрубку:
8. Визначаємо статичну температуру газу на вході в компресор:
9. Щільність загальмованого потоку на вході в компресор:
10. Щільність газу на вході в компресор:
11. Втрата тиску на вході:
12. Уточнюємо :
13. Ступінь підвищення тиску лопаточного апарату:
14. к.к.д. лопаточного апарату:
15. Робота лопаточного апарату:
16. Робота компресора:
17. Потужність компресора:
Визначення геометричних розмірів
Площа проточної частини на вході:
Площа проточної частини на виході:
1.Діаметр корпусу на вході:
2.Діаметр втулки на вході:
3.Висота лопатки на вході:
4.Относітельний діаметр втулки на виході:
5.Діаметр втулки на виході:
6.Висота лопатки на виході:
Визначення числа ступенів і розподіл напорів
Число ступенів округлюється до цілого значення і перераховується:
Розподіл роботи по щаблях з використанням коефіцієнтів напору можна робити з наступних співвідношень:
в першій дозвуковій щаблі = (0.5-0.6)
в першій околозвуковой або надзвуковий щаблі = (0.75-0.85)
в середньому щаблі - натиск максимальний = (1.15-1.2)
в останньому щаблі = (0.95-1.0)
Розподіл К.П.Д. по щаблях
Середнім к.к.д. ступенів є заданий політропний к.к.д.. У перших до і навколозвукових щаблях величину к.к.д. слід знижувати на 1.5 ... 2.5%, у першій надзвуковий щаблі на 2 ... 4%. У середніх щаблях к.к.д. збільшується на 1 ... 2% відносно середнього значення. В останніх щаблях к.к.д. також знижується на 1.5 ... 2%.
При розподілі к.к.д. має виконуватися умова:
Температура гальмування на вході в перший ступінь:
Зміна температури в ступені:
Температура гальмування на вході в наступні ступені дорівнює відповідно температур на виході з попередніх ступенів:
Адіабатно зміна температури в ступені:
Адіабатно температура гальмування на виході з щаблі:
Ступінь підвищення тиску в ступені:
Твір всіх ступенів підвищення тиску ступенів повинно дорівнювати ступеня підвищення тиску лопаточного апарату:
Результати розрахунку зведені в табл. 1.
Таблиця 1.
№ щаблі | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||||||
D до | м | 0,3543 | 0,3543 | 0,3543 | 0,3543 | 0,3543 | 0,3543 | 0,3543 | 0,3543 | 0,3543 | |||||||||
м / с | 350 | 350 | 350 | 350 | 350 | 350 | 350 | 350 | 350 | ||||||||||