Степень реактивности компрессора

Одной из величин, характеризующих преобразование энергии в компрессоре, является степень реактивности колеса. Под ней понимают отношение политропической работы сжатия к энергии, сообщенной воздуху в колесе (теоретическому напору), [c.222]

В колесах судовых компрессоров степень реактивности близка к 0,5. [c.222]

Турбина и компрессоры среднего и высокого давления имеют по 8 ступеней, компрессор низкого давления — 10 ступеней. Все турбомашины осевого типа. Для всех компрессоров приняты одинаковый корневой диаметр и одинаковые профили лопаток. Степень реактивности облопачивания принята равной 100%. [c.126]

Увеличение степени сжатия компрессора приводит к росту степеней расширения турбины и реактивного сопла, так как [c.20]

Следовательно, в этом случае (при ц=0,3...0,5) Qk = 0,75... 0,85, т. е. на направляющий аппарат приходится не более четверти всей работы сжатия воздуха в ступени и он нагружен сравнительно слабо. В авиационных осевых компрессорах часто применяют ступени с относительно большей нагрузкой аппарата, т. е. с меньшей степенью реактивности. Схема именно такой ступени приведена на рис. 2. 2 и отличается наличием предварительной закрутки воздуха в сторону враш,ения колеса ( i >0). [c.62]

II, III,. .. Z — сечения на входе в первую, вторую, третью и т. д. ступени. Сечение в располагается перед входным направляющим аппаратом (ВНА) или перед рабочим колесом первой ступени, если ВНА отсутствует в последнем случае сечение в совпадает с сечением /. Сечение к располагается на выходе из последней ступени. В этом сечении воздушный поток обычно не имеет значительных окружных составляюш,их скорости, так как это могло бы привести к увеличению потерь в установленных за компрессором элементах воздушного тракта двигателя. В некоторых компрессорах (обычно при пониженных значениях степени реактивности последней ступени) для спрямления потока с малыми потерями на выходе дополнительно устанавливается еще спрямляющий аппарат в этом случае сечение к располагается за этим спрямляющим аппаратом. [c.98]

Степень реактивности qk в первых ступенях дозвуковых компрессоров обычно выбирают близкой к 0,5 и далее либо оставляют примерно одинаковой для всех ступеней, либо постепенно увеличивают к последним ступеням. [c.109]

В/транспортных компрессорах степень реактивности (на среднем квадратичном диаметре) обычно повышается от 0,5 в первых ступенях до 0,6 в средних и 0,7 в последних ступенях. В стационарных компрессорах в зависимости от условий их работы степень реактивности выбирается в пределах 0,5—1,0 и, как правило, постоянна по ступеням. [c.459]

Рис. 5.34. Безразмерные характеристики ступени осевого компрессора со степенью реактивности в = 0,5

Ступени осевого компрессора можно классифицировать по степени реактивности [c.41]

Широкое применение получили ступени осевого компрессора со степенью реактивности 0 = 0,5, которые теоретически наиболее экономичны. Они [c.43]

На практике применяют ступени, в которых сжатие происходит в каналах как рабочих, так и направляющих лопаток. С этой целью те и другие каналы выполняют расширяющимися (диффузорными) по ходу движения воздуха. Однако сжатие воздуха в ступени может быть по-разному распределено между рабочим колесом и следующим за ним направляющим аппаратом. Для оценки этого распределения введено понятие степени реактивности ступени компрессора [c.416]

Наиболее часто встречаются компрессоры, у которых ступени имеют степень реактивности pJJ = = 0,5 и pJJ = 1. Но бывают также и компрессоры со ступенями, имеющими любые промежуточные значения. При = 0,5 теплоперепад распределяется поровну между рабочим колесом и направляющим аппаратом. Такие ступени имеют КПД на 1—2 % больше, чем ступени с = 1, допускают более высокую окружную скорость и могут создавать большие давления. [c.416]

Центробежные компрессоры применяют в ГТУ небольшой мощности (до 300—400 кВт). Одноступенчатый центробежный компрессор показан на рис. 13.22. Воздух через входной патрубок 5 поступает на рабочее колесо 4, с одной стороны которого имеются рабочие лопатки 6, образующие в колесе расширяющиеся по радиусу каналы. У данного компрессора рабочее колесо имеет радиальные лопатки, при наличии которых степень реактивности [c.416]

Выражение для кинематической степени реактивности колеса для насоса и компрессора при принятых допущениях можно представить в виде [c.68]

Ясно, что турбину можно было бы сконструировать, объединив описанные принципы работы. Для этого нужно иметь неподвижный сопловой аппарат и расположенное за ним вращающееся рабочее колесо. В обоих этих устройствах часть энергии давления могла бы превращаться в кинетическую энергию потока. Такая комбинация открывает широкие возможности для проектирования как компрессоров, так и турбин. В связи с этим целесообразно ввести понятие степени реактивности . [c.34]

В случае сжимаемого потока с потерями это определение степени реактивности отличается от определения на основе энтальпии. Тем не менее выражение (1.45) для степени реактивности на основе давления широко используется для компрессоров, поскольку оно более тесно связано с их функциональными характеристиками. [c.34]

В реактивном сопле. На рис. 14.4 представлена схема и изменение параметров по тракту двигателя. Идеальный цикл этого двигателя по сравнению с прямоточным двигателем дополняется процессами, идущими в компрессоре и турбине (рис. 14.5). На р—о-диаграмме процесс а-/сжатие в дис узоре процесс /-с —сжатие в компрессоре процесс г-2 — расширение в турбине 2-е — расширение в реактивном сопле. Общая степень повышения давления я == [c.172]

Турбореактивный двигатель вследствие дополнительного сжатия воздуха в компрессоре имеет большую (по сравнению с прямоточным воздушно-реактивным двигателем) степень сжатия, а следовательно, и более высокий термический к. и. д. Наибольшее значение к. п. д. достигается при скоростях полета, близких к скорости звука (1000—1500 км ч). [c.571]

Повысить степень сжатия воздуха, а следовательно, к. п. д. двигателя можно, включив дополнительно в его состав компрессор и приводящую его в действие газовую турбину. Такой двигатель называют турбокомпрессорным воздушно-реактивным двигателем. Схема его изоб- [c.97]

Одновременно с разработкой крупноразмерных двигателей для тяже.лой авиации в Советском Союзе были проведены обширные исследования зависимостей между размерами двигателей, их газодинамическими и термодинамическими параметрами и величинами их удельного веса. На основе этих исследований в 50-х годах была разработана группа высокоэффективных двигателей с силой тяги 2000—4000 кг, имевших тогда наименьший в мировой практике удельный вес (0,22—0,19 кг на 1 кг тягового усилия) и малые внешние диаметры. При разработке двигателей этого класса еще в начале 50-х годов Ю. Н. Васильевым в ЦАГИ и С. И. Гинзбургом и К. А. Ушаковым в ЦИАМ была в основном решена проблема конструирования сверхзвуковых ступеней осевых компрессоров тогда же введением форсажных камер с регулируемым выходным сечением реактивного сопла было достигнуто значите.чь-ное повышение параметров двигателей по расходу воздуха и степени сжатия. Первым двигателем этого класса был двигатель АМ-5 с силой тяги 2000 кг и весом 445 кг, построенный в 1952 г. [c.370]

Разработка и производственное освоение турбореактивных двигателей с центробежными компрессорами составили важный этап в развитии отечественной авиационной техники. Высокая степень надежности, простота обслуживания и эксплуатации, отличные пусковые характеристики сделали их основными типами двигателей для легкой реактивной авиации. Тем не менее по удельному весу и расходу топлива они уступали лучшим образцам осевых двигателей, так как получение высоких степеней сжатия на центробежных компрессорах оказывалось затруднительным. [c.371]

Каждый специалист в области лопаточных машин прежде всего должен усвоить физический процесс обмена кинетической энергией между ротором и потоком. Указанный обмен происходит в проточной части машины и газодинамика должна вскрыть физическую суш,ность данного процесса. Здесь весьма существенно установить влияние физических свойств рабочего агента, особенно его вязкости и текучести, на характер энергообмена, определить активное и реактивное взаимодействие потока с лопаточным аппаратом, вскрыв роль того и другого, выяснить смысл и физическое влияние на энергообмен степени реакции в ступени турбины и компрессора. [c.159]

Хотя аналогичное определение можно использовать и для компрессора, все же различие в функциях турбомашин обусловливает различные определения степени реактивности. Компрессор предназначен для повышения статического давления жидкости или газа, тогда как назначение турбины сводится к тому, чтобы производить работу. В соответствии с этим степень реактивности компрессора целесообразнее определять как отношение повышения статического давления в рабочем колесе кпо-вышенню статического давления во всей ступени [c.34]

При построении указанных треугольников скоростей принято, что осевые скорости Са во всех случаях одинаковы. Пользуясь формулами (33-20) и (33-21), понятием степени реактивности рреакт компрессора и рис. 33-17, можно показать, что [c.406]

Типы элементарных ступеней с различной степенью реактивности. Распределение работы сжатия между рабочим колесом и направляющим аппаратом характеризуется степенью реактивности. На рис. 7.10 представлены треугольники скоростей для ступеней с Рк = 0,5 и рк = 1,0. В ступени первого типа работа сжатия распределена равномерно между рабочим колесом и направляюш,им аппаратом, лопатки конгруэнтны, треугольники скоростей симметричны. В ступени с Рк = 1,0 сжатие воздуха происходит только в рабочем колесе, направляющий аппарат служит лишь для поворота потока. По экономичности оба типа ступеней близки. При одинаковых значениях окружной скорости ступень с р = 1 создает больший напор. Однако такая ступень не может работать с большими окружными скоростями, так как при этом из-за возрастания ffijj число Мц,1 становится недопустимо большим. В компрессорах судовых ГТД обычно применяют ступени со степенью реактивности Рк == 0,5. В компрессорах авиационного типа в целях увеличения напора и уменьшения числа ступеней степень реактивности повышают вдоль проточной части. При этом число остается в допустимых пределах, так как на последних ступенях температура, а следовательно, и скорость звука имеют большее значение. Применив степень реактивности 0,7, можно получить ступень с осевым входом и не устанавливать входной направляющий аппарат перед первым рабочим колесом. [c.231]

Еще одним важным параметром ступени является степень реактивности. Степень реактив ности ступени компрессора (или элемея- [c.60]

В некоторых конструкциях осевых компрессоров, например, для стационарных ГТУ, применяются также ступени с отрицательной предварительной закруткой. Из формулы (2.32) видно, что введение отрицательной закрутки ( i <0) приводит к увеличению степени реактивности. Если выполнить ступень таким образом, чтобы iu=—0,5Дш , то степень реактивности согласно (2.32) будет равна 1,0, т. е. все повышение давления воздуха произойдет в колесе, а спрямляющий аппарат будет только поворачивать воздушный поток, ие изменяя его скорости. Схема и треугольник скоростей такой ступени показаны на рис. 2.14. Как видно, при заданном значении и скорость Wi оказывается в этом случае значительно больше, чем была бы при осевом входе. Увеличение скорости потока, обтекающего лопатки рабочего колеса, позволяет в ряде случаев увеличить аэродинамические силы, действующие на рабочие лопатки, и благодаря этому увеличить энергию, передаваемую колесом ступени воздуху при данной окружно скорости, и соответственно увеличить напорность ступени, [c.63]

Из сравнения треугольников скоростей для схем колесо — спрямляющий аппарат и направляющий аппарат — колесо следует, что при одинаковых относительных скоростях гпх на входе воздуха в ступень в последнем случае окружная скорость и получается меньшей. В соответствии с этим такая схема дает и меньший напор в ступени, так как нет основания предполагать, что АгУц в этой схеме можно допускать большими. Следовательно, такая схема компрессора выгодна тогда, когда мы хотим работать на пониженных окружных скоростях. В схеме направляющий аппарат — колесо в направляющем аппарате происходит не сжатие, а расширение воздуха, так как скорость на выходе из направляющего аппарата получается большей, чем скорость на входе в направляющий аппарат. Это обеспечивает высокий к. п. д. направляющего аппарата, однако адиабатическая работа направляющего аппарата получается отрицательной, а поэтому адиабатическая работа всей ступени оказывается меньшей, чем адиабатическая работа колеса. Назовем отношение адиабатической работы колеса к адиабатической работе всей ступени степенью реактивности ступени и обозначим ее через р, тогда [c.130]

Суммарные потери, связанные с лиффузорностью потока в колесе и спрямляющем аппарате, получаются наименьшими, если общее увеличение статического давления распределено более или менее равномерно между этими двумя венцами. Ниже будет показано, что, например, для случая цилиндрической ступени при небольших числах М набегающего на венцы потока максимальное значение коэффициента полезнохо действия ступени имеет место в том случае, когда работа проталкивания в рабочем колесе равна работе проталкивания в венце выходного направляющего аппарата степень реактивности рабочего колеса в этом случае равна половине р1 = 0,5. Следует, однако, отметить, что применение половинной степени реактивности в рабочем колесе вовсе не обязательно в общем случае ступени компрессора. [c.544]

При проектировании осевых турбомашип, особенно осевых компрессоров, часто применяют лопатки рабочего колеса с постоянной степенью реактивности рк по радиусу. [c.655]

При отрицательных степенях реактивности с увеличением угла р до значений, больших 180° — ar tg с /и, коэффициент теоретического напора (окружной работы) лопаточной машины будет увеличиваться, но при этом в каналах рабочего колеса компрессора (насоса) давление будет падать, а в каналах турбины — возрастать, что нежелательно. [c.72]

Обычно температура затормошенного газа в выходном сопле значительно выше температуры заторможенного газа в диффузоре (Г > Уд). Тогда из равенства работ компрессора и турбины вытекает, что степень уве-диченпя давления воздуха в компрессоре выше степени уменьшения давления в турбине т. е. при Т) Т1 1 имеется избыточное давление в реактивном сопле двигателя. Это необходимо для того, чтобы скорость истечения из сопла Ша и соответственно реактивная тяга были достаточно велики (как на старте, так и в полете). Турбореактивный двигатель развивает обычно значительную стартовую тягу. [c.57]

Воздушно-реактивные двигатели. Турбореактивный двигатель (см. рис. 6.2) работает по термодинамическому циклу (рис. 6.3, а). На взлете воздух из атмосферы засасывается в воздухозаборник со скоростью до 150 — 200 м/с. В полете на больщих скоростях воздух подвергается динамическому сжатию в свободной струе и сверхзвуковом диффузоре до параметров, соответствующих точке в. Дальнейщее сжатие воздуха до точки к происходит в компрессоре. (В современных ТРД основным типом компрессора является многоступенчатый осевой.) Общая степень повышения давления в ТРД достигает 100 — 200. [c.259]

Процесс расширения в ТРД происходит в турбине до точки г и в реактивном сопле до точки с. В турбине 4 (см. рис. 6.2) часть потенциальной энергии газов преобразуется в механическую работу на валу, передаваемую компрессору 2. Работа производится газами не только сжатыми в компрессоре, но и нагретыми в камере сгорания, поэтому удельная работа расширения 1т значительно больше удельной работы сжатия / . Так как расходы воздуха и газа отличаются мало, степень понижения давления в турбине всегда меньше, чем степень повышения давления в компрессоре, и перед реактивным соплом (точка т, см. рис. 6.3, а) избыточ- [c.259]

Турбокомпрессорный воздушно-реактивный двигатель. Прямоточные реактивные двигатели имеют незначительную сте- пень сжатия воздуха, создаваемую в диффузоре за счет скоростного напора, н низкие значения к. п. д., особенно при -невысоких скоростях полета. Для повышения степени сжатия, а следовательно, и термического к. п. д., кроме сжатия в диффузоре, рабочее тело сжимается дополнительно в компрессоре, приводимом в действие газовой турбиной. Цикл изображен на фиг. 40 и 41, где I—2 — адиабатинеское сжатие в диффузоре [c.84]

Одним из способов форсирования тяги газотурбинных реактивных двигателей (ГТРД) является впрыск жидкости, обычно воды, в поступающий к компрессору поток воздуха. В процессе сжатия жидкость испаряется, на что затрачивается тепло, отнимаемое от воздуха, и температура воздуха снижается. Благодаря этому при неизменной степени повышения давления уменьшается работа, потребляемая компрессором, и тем самым возрастает как полезная работа турбины, так и экономичность установки в целом . [c.137]

В самом деле, при увеличении выходного сечения реактивно-2 го сопла противодавление за турбиной снижается, а перепад дав- 3-5 лений на турбине растет . Работа турбины при заданном числе оборотов становится больше работы компрессора. Это должно было бы привести к увеличению оборотов. Но так как регулятор оборотов поддерживает и = onst, то он уменьшает подачу топлива в камеру сгорания, в результате чего температура газа перед турбиной Га понижается. Понижение Гз приводит к увеличению расхода воздуха через компрессор и снижению степени сжатия. [c.17]

Так как с открытием клапанов перепуска снижается противодавление на выходе из первых ступеней омпрессора, то расход воздуха через компрессор обычно несколько возрастает. В итоге степень сжатия Лк падает (кривая й-с). Соответственно снижается давление вдоль всего газовоздушного тракта. В результате скорость истечения газа, удельная тяга, расход газа через реактивное сопло уменьшаются. Следовательно, падает и полная тяга двигателя. Удельный же расход топлива ТРД растет. Последнее объясняется тем, что увеличивается интервал подогрева газа в камере сгорания (г1 - П), в то время как удельная тяга существенно снижается. [c.31]

В авиационных двигателях шум порождается вентилятором ДТРД (компрессором ТРД), реактивной струей и внутренними источниками (прежде всего турбиной). Соотношения отдельных составляющих шума двигателей различных типов приведены на рис. 35, из которого следует, что главным источником шума ТРД является реактивная струя, а на дроссельных режимах— турбина. Основным источником шума ДТРД с малой и особенно с большой степенью двухконтурности является вентилятор, причем общий уровень шума ДТРД ниже, чем ТРД. [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...