Файл: Лабораторная работа "Исследование рабочего процесса в проточной части центробежного компрессора".doc

, К:

, .

Погрешности измерения температуры после расчета по данным формулам не изменяются.

3. Измеренные статические и полные давления рассчитываются по формуле следующего вида:

.

Погрешность определения измеренного давления p_i, Па:

.
Определение расхода воздуха

1. Находим критическую скорость за компрессором , м/с:

.

Абсолютная погрешность .

2. Определяем скорость в расходомерном сечении _м:

ГДФ давления торможения ,

.

, ,

где – квадрат числа Маха в расходомерном сечении.

3. Рассчитываем расход воздуха через компрессор G_в, кг/с:

,

где F_м – площадь поперечного сечения мерного участка, F_м = d²_м/4 = = 3,1415*0,0798²/4 = 0,005 м². Погрешность площади сечения мерного участка 0,125·10^–4 м².

Погрешность функции q (_м):

.

Погрешность расчета расхода:


Параметры во входном сечении

4. Критическая скорость a_кр1, м/с:

,

---

.

5. Приведенный расход на входе в рабочее колесо

,

откуда находим скорость ₁.

6. Среднерасходная скорость на входе в рабочее колесо C₁=C_1a, м/с:

.

Для реконструкции входного поля скоростей находим значение скорости на концевом диаметре входного сечения , м/с:

и .

Погрешности:

;

Расхождение измеренного и среднерасходного значений скорости свидетельствует о существенных погрешности измерения параметров потока и/или неравномерности полей скорости и давления во входном сечении, неравномерности параметров потока в расходомерном устройстве.

7. Осевая скорость W_1a = C_1a = C₁, м/с.
7а. Здесь должна быть реконструкция поля скоростей.
8. Окружная скорость на наружном диаметре U₁, м/с:

.

9. Окружная составляющая относительной скорости W_1u = U₁, м/с.

10. Относительная скорость W₁, м/с:

.

11. Статическая температура T₁, К:

.

12. Температура торможения в относительном движении , К:

.

Найденное значение температуры должно быть меньше значения температуры за компрессором .

13. Давление торможения в относительном движении , Па:

---

.

14. Газовый угол на входе в рабочее колесо ₁, град:

.

15. Угол атаки , град:

,

где _1л – лопаточный (конструктивный) угол на входе вращающегося направляющего аппарата. Для втулочного диаметра D_1вт = 0,048 м угол _1л = 49 град; среднеарифметического диаметра D_1ср = 0,078 м угол _1л = 44,77 град; для наружного диаметра D₁ = 0,108 м угол _1л = 28,5 град.

D1i, м	1лi,º
0,048	49
0,063	47,8
0,078	44,77
0,093	38,8
0,108	28,5

Пункты 8‑15 необходимо повторить для ещё двух сечений – втулочного и среднего. Затем должна быть процедура осреднения параметров на входе для перехода к одномерным расчётам.

Параметры на выходе из рабочего колеса
16. Окружная скорость U₂, м/с:

.

17. Коэффициент, учитывающий влияние конечного числа лопаток рабочего колеса (отставание потока на выходе из колеса). Отсюда и далее методика применима только для реконструкции течения за рабочим колесом на расчётной частоте вращения 48000‑50000 об/мин:

.

При радиальном выходе можно применить формулу:

,

где ,

---

, число лопаток рабочего колеса z_л = 20 ( = 0,88978).

18. Окружная составляющая скорости за рабочим колесом C_2u, м/с:

.

19. Работа на окружности колеса L_u, Дж/кг:

.

20. Потери на трение о диск колеса L_д, Дж/кг:

0.003U₂².

Значение работы по результатам замера температур до и после компрессора не должно отличаться от работы L_u+L_д более чем на величину _L, обусловленную погрешностью _T измерения температуры:

Дж/кг.

21. Потребляемая компрессором мощность N_к, Вт:

.

Сравнить рассчитанную мощность с измеренной N_зам, Вт (по напряжению U_п и силе тока I_п питания):

,

где кпд электростартера определить по его характеристике (приложение 2).

22. Полные температура , К и давление в относительном движении за рабочим колесом , Па:

, ,

где коэффициент сохранения полного давления определить в зависимости от угла атаки i_рк по графику приложения 3.

23. Окружная составляющая относительной скорости W_2u, м/с:

.

24. В первом приближении принимаем W_2r = C_2r

---

 = C_1a.

25. Относительная W₂ и абсолютная C₂ скорости, м/с:

и .

26. Газовые углы ₂ и ₂, град:

и .

Ниже исправленный фрагмент из отчёта по ЛР в 2017 году

1. 
   Полное давление в относительном движении на выходе из РК (определяется после задания расчётного коэффициента сохранения полного давления ):
   

;

2. 
   Итерационный (по уравнению неразрывности) поиск приведённой относительной скорости (в качестве начального значения можно принять величину 0,3…0,6):
   

,

где газовый угол ₂ в первом приближении можно принимать равным 72…78 градусам (в дальнейшем уточняется в п. 20).

3. 
   Уточнённая относительная скорость:
   

.

4. 
   Газовые углы:
   

,

.

После нахождения газового угла в относительном движении Необходимо произвести уточнение расчёта, начиная с п. 2.

5. 
   Радиальная проекция относительной скорости и абсолютная скорость за рабочим колесом:
   

,

.

6. 
   Угол отставания потока:
   

.

7. 
   Статические давление и температура за рабочим колесом:
   

---