ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Многоступенчатые осевые компрессоры из "Теория авиационных двигателей " В современных компрессорах на расчетных режимах величина т] находится в пределах 0,80. ., 0,85. [c.90] Рассмотрим четырехступенчатый компрессор, процесс сжатия воздуха в котором изображен на рис. 5.2. [c.91] Таким образом, степень повышения давления многоступенчатого компрессора равна произвёдению степеней повышения давления отдельных ступеней. [c.91] Это связано с тем, что в реальных ступенях имеются гидравлические сопротивления, на преодоление которых затрачивается работа. Поэтому действительный процесс сжатия идет круче, чем адиабатический, и температура за ступенью оказывается выше при одинаковой степени повышения давления. [c.92] Выше было показано, что 21 ад,ст1- ад, поэтому Т]к Т1о. причем это различие тем больше, чем больше гидравлические потери в ступенях. Следует отметить, что большую роль в снижении t] имеют гидравлические потери в первых ступенях компрессора. В этом случае на рис. 5.2 увеличиваются заштрихованные площадки (дополнительная работа) во всех последующих ступенях Из последних формул следует, что чем выше гск и чем меньше Г1о, тем меньше На рис. 5.3 показана зависимость т к от и T]J. В современных осевых компрессорах с дозвуковыми и околозвуковыми ступенями Ti5 = 0,86. .. 0,90. Поэтому при = 10. ... ..15 ц = 0,84—0,86. [c.93] При создании компрессора стремятся к уменьшению его массы и размеров, к увеличению КПД. Эти задачи решаются рациональным выбором скоростей потока по тракту компрессора, геометрических форм и размеров его проточной части. [c.93] Очевидно, поперечные размеры компрессора, будут тем меньше, чем больше осевая скорость потока. Они уменьшаются также с уменьшением относительного диаметра втулки й, что видно из формулы (5.3). Длина компрессора определяется числом ступеней, необходимым для получения заданной величины л,. Чем больше работа каждой ступени, тем меньше требуется ступеней. [c.94] В современных компрессорах в первой ступени d выбирают не меньше 0,3, а величина осевой скорости с а = 180. .. 220 м/с. В последней ступени принимают = 100. .. 110 м/с (см. гл. 2). [c.94] Примерный характер изменения по длине компрессора показан на рис. 5.4. Обычно на первых двух-трех ступенях с а уменьшают несколько меньше, чем на последующих ступенях. Это вызвано прежде всего необходимостью плавного изменения меридионального профиля проточной части. [c.94] Наименьшее значение i определяется минимально допустимым значением угла pi 25. .. 30°. Это ограничение обусловлено предельной аэродинамической нагруженностью лопаточных венцов, которая определяется величиной допустимой диффузорности межлопаточных каналов, а также возможностью поворо га потока на выходе из ступени до заданного направления (в направляюш ем аппарате последней ступени осевого направления). [c.94] Длина компрессора определяется выбором закона изменения к по его оси. На рис. 5.5 показаны различные схемы многоступенчатого осевого компрессора. При схеме а внешний диаметр остается неизменным, а втулочный возрастает. [c.94] При выбранных форме проточной части, профиле осевых скоростей и известной суммарной работе, определяемой величиной Як, производят распределение этой работы по отдельным ступеням. [c.95] Однако для определения количества ступеней обычно исходят из некоторого среднего значения Я ср =0,28. .. 0,3. По принятому значению Я ср и ср определяют величину средней работы ступени L . p = Я ср/мср и число ступеней г = LjL t. p, которое округляют до целого значения. [c.95] На первых ступенях Я уменьшается на 10. .. 15 % и более по сравнению с Я ср в зависимости от расчетной степени сжатия и диапазона изменения режимов работы компрессора. [c.95] В ряде случаев (при больших Як и многорежимном двигателе) приходится Н( на первых ступенях уменьшать до Я = 0,18. ... ..0,20. Исходя из тех же соображений, на двух-трех последних ступенях Hi уменьшают до 10. .. 15 % на каждую ступень. [c.95] На средних ступенях Я увеличивают по сравнению с Я ор в пределах допустимой нагруженности (Я = 0,3. .. 0,35) и условий получения заданной работы компрессора. [c.95] На рис. 5.6 линиями /, 2, 3 показан примерный характер распределения работы по дозвуковым ступеням в компрессорах различных схем. Там же линией 4 показано распределение работы в компрессоре с первой сверхзвуковой ступенью и линией 5 — в компрессоре, состояш,ем только из сверхзвуковых ступеней. [c.95] В настоящее время для обеспечения эффективной и устойчивой работы при ni 10 создаются двухкаскадные и трехкаскадные компрессоры. [c.96] На рис. 5.7 представлена схема двухкаскадного компрессора. Он состоит из компрессора низкого давления (КНД) и компрессора высокого давления (КВД). Каждый из компрессоров приводится во вращение от своей турбины. Однако их совместная работа обусловлена равенством расходов воздуха и зависимостью условий работы КВД от параметров потока за КНД. В свою очередь, режим работы КНД в значительной мере определяется режимом работы КВД. [c.96] Работа и Як компрессора распределяется между каскадами с учетом возможностей распределения работы между соответствующими турбинами и особенностей работы компрессора в условиях эксплуатации, при этом особое внимание уделяется обеспечению его устойчивой работы. Обычно примерно 40 % работы подводится к КНД и 60 % — к КВД. Это распределение корректируется с учетом целесообразного распределения работы между турбинами. [c.96] Вернуться к основной статье