Расчет безлопаточного диффузора

 

Безлопаточный диффузор (БЛД) применяют при переменном режиме работы

компрессора на расчётной точке своей характеристики и при условии α >20°.

2.4.1. Безлопаточный диффузор постоянной ширины первой ступени (j=1)

Исходными данными для расчета диффузора являются следующие параметры на выходе из рабочего колеса:

V_нр= 5,34511 м /с, T_н = 288 K, ρ_н= кг/м , к = 1,31, σ = 3.581077, D = 0,731 м,

b = 0,0480 м, 0,0658258, α = 22,34°, ∆T_н-2= 9,7502 K, C = 140,205 м/с,

φ_2u =0,648, u₂= 202,897м/с, z = 0,91, , , ,

,

.

Рекомендуемые геометрические соотношения:

;

1,55…1,70 – для промежуточных ступеней

1,60…1,90- для концевой ступени

Принимаем = 1,03, 1,65

1. Диаметр, ширина диффузора и угол входа потока газа в сечении 3

3. Скорость газа в сечении 3

4. Температура газа в сечении 3

5. Степень сжатия газа в сечении 3

6. Плотность и давление газа в сечении 3

7. Диаметр и ширина диффузора в сечении 4

8. Задается коэффициент потерь на трение в диффузоре

 

 

Рис. 2. Безлопаточный диффузор

 

9. Угол выхода потока газа из диффузора (в сечении 4)

10. Скорость газа в сечении 4

11. Температура газа в сечении 4

12. Степень сжатия газа в сечении 4

13. Плотность и давление газа в сечении 4

14. Среднее значение угла на пути движения газа в диффузоре

 

 

15. Угол раскрытия канала диффузора

Полученное значение не превышает допустимой величины .

Основные характеристики диффузора занести в таблицу 8.

 

2.4.2 Безлопаточный диффузор постоянной ширины второй ступени (j=2).

Основная часть исходных данных совпадает с данными для диффузора первой

ступени. Но, так как данный диффузор расположен после колеса второй

ступени, то нужно заменить следующие параметры: .

 

Из результатов расчета второго колеса принимаем:

, ,

, , .

Геометрические соотношения , целесообразно сохранить такими же, как в диффузоре первой ступени. В результате у диффузора второй ступени получается диаметры D₃ и D₄, такими же, как у диффузора первой ступени, так как диаметры колес в обеих ступенях одинаковые. Скорости , , а также углы , в обеих ступенях одинаковые. Ширина канала, температура, плотность и давление в диффузоре второй ступени имеют другие значения, чем в диффузоре первой ступени. Расчетные формулы для диффузора второй ступени такие же, как и для первой ступени.

 

1. Геометрические и кинематические параметры диффузора второй ступени

,

2. Температура газа в сечении 3

3. Степень сжатия газа в сечении 3

4. Плотность и давление газа в сечении 3

5. Повышение температуры газа от начального сечения н до сечения 4

во втором диффузоре (j=2)

6. Температура газа на выходе из диффузора

7. Степень сжатия газа в сечении 4

8. Плотность и давление газа в сечении 4

9. Среднее значение угла на пути движения газа в диффузоре

10. Ширина диффузора второй ступени

11. Угол раскрытия канала диффузора

Полученное значение не превышает допустимой величины .

Основные характеристики диффузора занести в таблицу 8.

 

2.4.3 Безлопаточный диффузор постоянной ширины третьей ступени (j=3).

Основная часть исходных данных совпадает с данными для диффузора первой и второй

ступени. Но, так как данный диффузор расположен после колеса третьей

ступени, то нужно заменить следующие параметры: .

 

Из результатов расчета второго колеса принимаем:

, ,

, , .

Геометрические соотношения , целесообразно сохранить такими же, как в диффузоре первой и второй ступенях. В результате у диффузора третьей ступени получается диаметры D₃ и D₄, такими же, как у диффузора первой и второй ступени, так как диаметры колес в трех ступенях одинаковые. Скорости , , а также углы , в трех ступенях одинаковые. Ширина канала, температура, плотность и давление в диффузоре третьей ступени имеют другие значения, чем в диффузоре первой и второй ступени. Расчетные формулы для диффузора третьей ступени такие же, как и для первой и второй ступеней.

 

1. Геометрические и кинематические параметры диффузора третьей ступени

,

2. Температура газа в сечении 3

3. Степень сжатия газа в сечении 3

4. Плотность и давление газа в сечении 3

5. Повышение температуры газа от начального сечения н до сечения 4

в третьем диффузоре (j=3)

6. Температура газа на выходе из диффузора

7. Степень сжатия газа в сечении 4

8. Плотность и давление газа в сечении 4

9. Среднее значение угла на пути движения газа в диффузоре

10. Ширина диффузора второй ступени

11. Угол раскрытия канала диффузора

Полученное значение не превышает допустимой величины .

Основные характеристики диффузора занести в таблицу 8.

 

Если в секции компрессора имеются третий и последующие диффузоры, то их расчеты проводят так же, как расчет второго диффузора.

Таблица 8

Характеристики безлопаточных диффузоров.

№ ступени							Град	Град
	1,03	0,7519	1,650	1,2061	0,048	0,048	22,34	24,03
	1,03	0,7519	1,650	1,2061	0,040	0,038	22,34	24,03
	1,03	0,7519	1.650	1,2061	0,036	0,0394	22,34	24,03

Продолжение табл. 8

№ ступени
	138,203	87,244456	297,8952	300,916
	138,203	87,244456	312,681	315,720
	138,203	87,244456	327,322	330,525

 

Продолжение табл. 8

№ ступени
	5,0786		37,7253
	6,0407	6,253	42,750	43,8310
	7,1277	7,3689	48,16535	49,334

РАСЧЕТ ПОВОРОТНОГО КОЛЕНА И