Ваняшов А.Д., Кустиков Г.Г. Учебное пособие для курсового проектирования - Расчет и конструирование центробежных компрессорных машин
Подождите немного. Документ загружается.
40
)()(
2323
2
*
3
εε
α
α
⋅
=
bb
tg
arctg
, (4.1)
где
ε
3
/
ε
2
= 1,01-1,05 [8].
С учетом того что канал БЛД может заполняться потоком газа неравно-
мерно, расчет угла
α
3
ведется по рекомендациям НЗЛ:
−
2
*
32
3
αα
α
+
=
- при
2
3
D
D
< 1,2 и
222
3
/
015,0
1
Dbb
b
+>
;
−
*
33
αα
=
- при
2
3
D
D
≥ 1,2 и
222
3
/
015,0
1
Dbb
b
+<
.
Коэффициент диффузорности
2323
ССK
=
−
из условия сохранения массо-
вого расхода:
)()sin(sin)()(
1
23232323
23
DDbb
K
⋅⋅⋅
=
−
ααεε
(4.2)
Скорость газа в сечении 3-3, м/с:
2233
СKC
⋅
=
−
, (4.3)
где
С
2
берется из расчета РК, формула (3.34).
Температура газа, К:
[
]
)1()1(5,01
2
23
2
223
−
−⋅⋅−⋅+⋅= КMkТТ
С
, (4.4)
или
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
3
1
2
23
5,0)1(1
U
C
MkТТ
i
i
iUн
ψ
, (4.5)
или
н
i
i
н
i
р
Т
CC
h
с
Т +
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+−⋅=
∑
=1
22
3
3
22
)(
1
, (4.6)
или
р
с
C
ТТ
⋅
−=
2
2
3
*
23
. (4.7)
Плотность газа, кг/м
3
:
[
]
1
2
23
2
223
)1()1(5,01
−
−
−⋅⋅−⋅+⋅=
σ
ρρ
КMk
С
, (4.8)
или
1
2
2
3
1
2
23
5,0)1(1
−
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
σ
ψρρ
U
C
Mk
i
i
iUн
, (4.9)
или
1
3
3
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
σ
ρρ
н
н
Т
Т
, (4.10)
или
н
ρ
ε
ε
ε
ρ
⋅
⋅
=
2233
)(
. (4.11)
Давление газа, Па:
41
[
]
σ
)1()1(5,01
2
23
2
223 −
−⋅⋅−⋅+⋅= КMkРР
С
, (4.12)
или
σ
ψ
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
3
1
2
23
5,0)1(1
U
C
MkРР
i
i
iUн
, (4.13)
или
σ
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
н
н
Т
Т
РР
3
3
, (4.14)
или
333
TRР ⋅⋅=
ρ
. (4.15)
4.1.2. Расчет параметров в сечении 4-4
С целью упрощения конструкции безлопаточные диффузоры выполняются
с параллельными стенками, т.е. b
4
= b
3
. Иногда для снижения габаритных раз-
меров в ступенях с БЛД принимают b
4
> b
3
, при этом эквивалентный угол рас-
крытия диффузора, рассчитываемый в ч. I, гл. 7, по формуле (7.1), должен быть
ν
э3-4
≤ 4–6°. С целью улучшения структуры потока в БЛД принимают b
4
< b
3
, од-
нако при этом растут радиальные габариты ступени.
Выходное сечение БЛД выбирают согласно рекомендациям [1, 3, 8, 9]:
−
промежуточные ступени -
24
DD
= 1,5 – 1,7;
−
концевые ступени -
24
DD
= 1,3 – 1,5.
Диаметр выхода из БЛД, м:
2244
)( DDDD ⋅=
.
Угол потока на выходе из БЛД [3]
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⋅
−
+=
3
34
34
8 b
DD
ktgarctg
тр
αα
, (4.16)
где
2,0
34333
33
)(cos
336,0
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−⋅⋅⋅
⋅
⋅=
DDC
tg
k
тр
ρα
µα
– коэффициент трения;
µ
3
– коэффици-
ент динамической вязкости газа при температуре Т
3
в сечении 3-3, Па⋅с.
Либо после преобразования формулы (4.16) [7]:
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅⋅
⋅⋅+=
−
1
)/(
0273,0
25,1
2
4
25,0
3
22
2
25,1
23
34
D
D
UD
Db
tgarctg
н
T
µ
ρ
ψαα
.
Для того чтобы определить скорость газа на выходе из безлопаточного диффу-
зора С
4
, необходимо первоначально задаться ориентировочно коэффициентом
диффузорности в БЛД:
75,055,0
2424
−
=
=
−
ССK
.
Расчет производится итерационно. Сходимость итераций контролируется
посредством сравнения предыдущего и последующего значений К
4-2
.
42
Скорость в 4-м сечении, м/с:
2424 −
⋅
= KСС
. (4.17)
Температура газа, К [3, 6]:
(
)
)1()1(5,01
2
24
2
224 −
−⋅⋅−⋅+⋅= KMkТТ
C
, (4.18)
или
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
4
1
2
24
5,0)1(1
U
C
MkТТ
i
i
iUн
ψ
, (4.19)
или
н
i
i
н
i
р
Т
C
C
h
с
Т +
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+−⋅=
∑
=1
2
2
4
4
22
)(
1
, (4.20)
или
р
с
C
ТТ
⋅
−=
2
2
4
*
24
. (4.21)
Плотность газа, кг/м
3
:
[]
)1(
2
24
2
224
)1()1(5,01
−
−
−⋅⋅−⋅+⋅=
σ
ρρ
КMk
С
, (4.22)
или
1
2
2
4
1
2
24
5,0)1(1
−
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
σ
ψρρ
U
C
Mk
i
i
iUн
, (4.23)
или
1
4
4
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
σ
ρρ
н
н
Т
Т
. (4.24)
Отношение плотностей
н
ρ
ρ
ε
44
=
. (4.25)
Коэффициент диффузорности из уравнения неразрывности
)()sinsin()()()(
1
2424233424
24
DDbbbb
К
⋅⋅⋅⋅
=
−
ααεε
. (4.26)
Полученное значение К
4-2
сравнивается с ранее заданным, в случае расхо-
ждения с предыдущим значением расчет повторяется с формулы (4.17). Точ-
ность можно считать достигнутой, если предыдущее и последующие значения
К
4-2
совпадают до третьего знака после запятой.
Число Маха по скорости на выходе из диффузора
4
4
4
TRk
С
M
С
⋅⋅
=
. (4.27)
Давление газа, Па:
[
]
σ
)1()1(5,01
2
24
2
224
−
−⋅⋅−⋅+⋅= КMkРР
С
, (4.28)
или
σ
ψ
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
4
1
2
24
5,0)1(1
U
C
MkРР
i
i
iUн
, (4.29)
43
или
σ
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
н
н
Т
Т
РР
4
4
, (4.30)
или
444
TRР ⋅⋅=
ρ
. (4.31)
Давление торможения, Па:
1
4
*
2
4
*
4
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
к
к
Т
Т
РР
. (4.32)
4.2. Расчет лопаточного диффузора
4.2.1. Расчет параметров в сечении 3-3
В ступенях с ЛД входные кромки диффузорных лопаток расположены на
диаметре D
3
, выбор которого производится из условия снижения неравномер-
ности распределения давления потока по окружности и обеспечения уровня чи-
сел М
С3
≤ 0,5 – 0,6 [9]:
−
23
DD
= 1,1 – 1,2 для РК с
β
л2
= 20-60° ;
−
23
DD
= 1,25 – 1,4 для РК с
β
л2
= 90° .
Для получения более высокого КПД ступени с ЛД в расчетной точке ши-
рину лопаточного диффузора b
3
целесообразно делать большей, чем у колеса b
2
.
В связи с этим выбор соотношения b
3
/ b
2
производится по следующим реко-
мендациям:
−
для РК с
β
л2
= 20-60°
промежуточные ступени
2,11,1
23
−
=
bb
по [3],
25,12,1
23
−=bb
по [8, 9];
концевые ступени
45,125,1
23
−
=
bb
по [3],
6,13,1
23
−
=
bb
по [8, 9];
−
для РК с
β
л2
= 90°
промежуточные и концевые ступени b
3
≈ b
2
.
Ширину ЛД можно выбирать также по рекомендации Г.Н. Дена [3]:
22
23
2
3
/
)1/()14,111,0(1
Db
DD
b
b
−
⋅
−
+
=
.
Угол установки лопаток на входе в ЛД
)(5,0
*
323
ααα
+⋅≈
л
– при
β
л2
< 90°, (4.33)
*
33
αα
≈
л
– при
β
л2
= 90° , (4.34)
где расчетный угол потока на входе в ЛД
*
3
α
определяется по формуле (4.1).
Угол
α
л3
можно выбирать в зависимостях (4.33)–(4.34) округлением рас-
четного значения до ближайшего целого числа.
Все остальные параметры газового потока в сечении 3-3 (К
3-2
, С
3
, Т
3
, Р
3
,
ρ
3
)
определяются по формулам (4.2)–(4.15) как для ступеней с БЛД.
44
4.2.2. Расчет параметров в сечении 4-4
С целью упрощения конструкции лопаточные диффузоры выполняются с
параллельными стенками, т.е. b
4
= b
3
.
Выходное сечение диффузоров выбирают по рекомендациям [3–4, 8–9]:
для РК с
β
л2
= 20–60°
−
промежуточные ступени -
24
DD
= 1,45 – 1,55;
−
концевые ступени -
24
DD
= 1,35 – 1,45;
для РК с
β
л2
= 90°
−
промежуточные ступени -
24
DD
= 1,65 – 1,8;
−
концевые ступени -
24
DD
= 1,55 – 1,65.
Большие значения этих соотношений соответствуют высоконапорным РК
(с большими
β
л2
) из-за высоких скоростей С
2
. Для колес с
β
л2
= 20–35° можно
задаваться D
4
/D
2
даже меньше рекомендуемой нижней границы.
Угол установки лопаток на выходе ЛД выбирается в пределах [3, 8]
)169(
34
o
−+=
лл
αα
.
Угол отставания потока при выходе из решетки ЛД может быть определен
по статистической формуле Хоуэлла для лопаток, очерченных по дуге окруж-
ности [1] :
)(002,0
)()002,041,0(
3433
344
4
лл
ллл
л
tB
αα
α
α
α
α
−⋅−
−
⋅
⋅
−
=∆
,
либо по упрощенной формуле [1] :
33
34
4
)(346,0
tB
лл
л
α
α
α
−
⋅
=∆
.
Оптимальная густота лопаточной решетки ЛД B
3
/t
3
= 2,0–2,4 [1].
Угол выхода потока из ЛД
444 лл
α
α
α
∆
−
=
.
Согласно методике В.Ф. Риса угол установки лопаток
α
л4
определяется по
величине коэффициента диффузорности межлопаточных каналов
33
44
43
sin
sin
л
л
D
D
К
α
α
⋅
⋅
=
−
,
задаваемой при наличии за ЛД ОНА или кольцевой сборной камеры в пределах
5,22
43
−=
−
К
; при наличии улитки -
0,27,1
43
−=
−
К
.
4
33
434
sin
sin
D
D
К
л
л
α
α
⋅
⋅=
−
.
Для расчета торможения потока между сечениями 2-2 и 4-4 задается коэф-
фициент диффузорности
4,025,0
24
−
=
−
K
. Далее производится итерационный
расчет коэффициента К
4-2
по тем же формулам (4.17)–(4.26), что и для БЛД (п.
4.1.2).
45
Расчет остальных параметров потока в сечении 4-4 производится по фор-
мулам (4.27)–(4.32).
Число лопаток ЛД:
()
34
43
3343
ln
))(5,0sin(2
DD
tBzz
лл
α
α
π
+
⋅
⋅
⋅==
.
При окончательном выборе числа лопаток ЛД следует помнить о том, что
оно должно быть не кратным числу лопаток РК (
kzz
23
≠
, где k – целое число)
во избежание резонансных явлений [8], а также, по возможности, следует избе-
гать неблагоприятного с точки зрения шума соотношения
5,15,0
32
−=zz
[9].
Для ступени РК+ЛД имеет значение оценка чисел Маха в «горловом» се-
чении решетки ЛД, чтобы судить о близости расчетного режима, на который
проектируется ЦКМ к режиму запирания ступени.
Для нахождения
Г
Г
ГС
TRk
С
М
3
3
3
⋅⋅
=
воспользуемся формулой, выведенной
Д.А. Капелькиным и Г.Н. Деном на основе решения системы уравнений, вклю-
чающей уравнения расхода и энергии для изоэнтропного процесса сжатия:
()
iU
ГC
k
iU
k
k
U
Г
k
k
ГС
Mk
M
k
MkМ
F
F
М
ψ
ψϕ
⋅−+
−
+
⋅Ω⋅−+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅⋅=
+
+
−
+
−
2
2
2
3
1
2
2
2
1
1
2
22
3
2
1
1
2
3
)1(1
2
1
1
)1(1
, (4.35)
где
2222
τ
π
⋅
⋅⋅= bDF
;
33333
sin
лГ
bDF
α
τ
π
⋅
⋅
⋅
⋅
=
- площади в сечении 2-2 на вы-
ходе из РК и в сечении «горловом» 3Г-3Г (рис. 4.1);
33
33
3
sin
1
л
D
z
απ
δ
τ
⋅⋅
⋅
−=
- ко-
эффициент загромождения решетки ЛД;
δ
3
– толщина лопатки ЛД в сечении
3Г-3Г (рис. 4.1).
Уравнение (4.35) нелинейное, и для его решения необходимо воспользо-
ваться численными методами.
аГ
D3
αл3
δ3
3
3
3Г
3Г
Рис. 4.1. К расчету чисел Маха в «горловом» сечении решетки лопаточного
диффузора
46
5. Расчет поворотного колена и обратного направляющего аппарата
Расчет поворотного колена (ПК) и обратного направляющего аппарата
(ОНА) выполняется только для ступеней промежуточного типа.
Выбор отношения ширины канала ОНА в сечении 5-5 к ширине канала
диффузора в сечении 4-4 основывается на стремлении обеспечить минималь-
ный уровень потерь энергии. В связи с этим канал ПК может быть конфузор-
ным, диффузорным или выполняться
с постоянным поперечным сечением.
Существует два основных подхода к проектированию элементов ПК+ОНА.
Первый из них заключается в задании отношения b
5
/b
4
по соображениям мини-
мальных потерь в ПК, а затем рассчитывается ширина канала на выходе из
ОНА b
6
по заданным соотношениям скоростей в сечениях 5-5 и 6-6. В этом слу-
чае канал ОНА в меридиональной плоскости получается, как правило, кониче-
ским с b
6
> b
5
, а профили лопаток ОНА выполняются постоянной толщины (рис.
2.1).
Второй подход заключается в определении ширины b
6
на выходе из ОНА
из условия задания отношения скоростей С
0′
/С
6
, а затем принимается b
5
= b
6
,
т.е. в меридиональной плоскости стенки, образующие канал ОНА, параллельны
(рис. 2.2), а профили лопаток ОНА – переменной толщины.
Расчет ОНА из условия задания отношения b
5
/b
4
В большинстве случаев для промежуточных ступеней принимается
b
5
/b
4
= 1,0. Для высокорасходных ступеней с большими b
2
/D
2
(b
2
/D
2
> 0,04) ПК
могут выполняться с небольшой конфузорностью (b
5
/b
4
= 0,9–0,95) для сниже-
ния потерь при повороте потока, однако в основном для таких ступеней прини-
мается b
5
/b
4
= 1,0. Для малорасходных ступеней (0,01< b
2
/D
2
≤ 0,04) приемле-
мые потери можно получить даже при выполнении ПК диффузорным
(b
5
/b
4
=1,05–2,0), т.к. в этом случае нетрудно обеспечить достаточно большие
радиусы поворота потока R
s
. Для сверхмалорасходных ступеней компрессоров
высокого давления (b
2
/D
2
≤ 0,01) отношение b
5
/b
4
= 2,0–4,0 [10].
По заданному отношению b
5
/b
4
определяется ширина канала на входе в
ОНА
)(
4545
bbbb
⋅
=
.
Отношение диаметров сечений 4-4 и 5-5 принимается, как правило, для
большинства ЦКМ равным единице, т.е. D
5
= D
4
.
Радиус выпуклой поверхности поворота R
s
(рис. 2.1, 2.2) определяется на
основе задаваемого отношения
4
bR
S
[10]:
−
4
bR
S
= 0,5 – 1,0 для ступеней с b
2
/D
2
> 0,04;
−
4
bR
S
= 1,0 – 3,0 для ступеней с b
2
/D
2
< 0,04.
)(
44
bRbR
SS
⋅
=
, (5.1)
где b
4
берется из расчета диффузора.
Наружный радиус поворота потока в ПК (рис. 2.1, 2.2)
47
2
54
bb
RR
Sh
+
+=
. (5.2)
Угол потока в абсолютном движении
α
5
рассчитывается с учетом потери
момента количества движения в ПК [3, 4] и допущением, что
ρ
4
≈
ρ
5
.
54
45
4
5
)(
−
+=
λ
α
α
bb
tg
arctg
, (5.3)
где
λ
4-5
– коэффициент, учитывающий потери момента количества движения в
ПК;
25,0
4
4444
5
554
cos
11,0
−
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅⋅⋅
⋅
+
⋅⋅=
µ
ρα
λ
bC
b
RR
k
hS
, (5.4)
где k
5
– поправочный коэффициент, принимаемый на основании опытных дан-
ных [3]: k
5
= 1,5 – для ступеней с БЛД; k
5
= 2,0 – для ступеней с ЛД.
Меньшие значения коэффициента k
5
принимаются для ступеней с БЛД, за
которым нет вихревых следов, и потери несколько меньше.
Коэффициент динамической вязкости газа в сечении 4-4 можно опреде-
лить по формуле Сазерленда, Па⋅с:
5,1
4
4
2734
273
273
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅
+
+
⋅=
T
СT
С
µµ
, (5.5)
где С – постоянная Сазерленда (см. прил. 1);
µ
273
- коэффициент динамической
вязкости газа при 0 °С; Т
4
– температура газа в сечении 4-4.
Угол установки лопаток на входе в ОНА выбирается на основании рассчи-
танного угла потока
55
α
α
≈
л
.
Отношение скоростей в сечениях 0′-0′ и 4-4
4
0
40
С
С
K
′
−
′
=
, (5.6)
где скорость С
0′
– скорость на входе в рабочее колесо следующей ступени - из-
вестна из расчета по п. 3.1.
Абсолютная скорость в сечении 5-5, м/с:
5555
4444
45
sin
sin
αρ
α
ρ
⋅⋅⋅
⋅
⋅
⋅
⋅=
Db
Db
CC
, (5.7)
где в первом приближении принимается
ρ
5
=
ρ
4
.
Температура газа в сечении 5-5, К:
(
)
)1()1(5,01
2
45
2
445 −
−⋅⋅−⋅+⋅= KMkТТ
C
, (5.8)
где
4545
ССK =
−
, или
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
5
1
2
25
5,0)1(1
U
C
MkТТ
i
i
iUн
ψ
, (5.9)
или
48
н
i
i
н
i
р
Т
CC
h
с
Т +
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+−⋅=
∑
=1
22
5
5
22
)(
1
, (5.10)
или
р
с
C
ТТ
⋅
−=
2
2
5
*
25
. (5.11)
Плотность газа в сечении 5-5, кг/м
3
:
[]
)1(
2
45
2
445
)1()1(5,01
−
−
−⋅⋅−⋅+⋅=
σ
ρρ
КMk
С
, (5.12)
или
1
2
2
5
1
2
25
5,0)1(1
−
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
σ
ψρρ
U
C
Mk
i
i
iUн
, (5.13)
или
1
5
5
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
σ
ρρ
н
н
Т
Т
. (5.14)
В случае больших расхождений в плотностях газа
ρ
5
и
ρ
4
следует повторить
расчет с формулы (5.7).
Давление газа в сечении 5-5, Па:
[
]
σ
)1()1(5,01
2
45
2
445 −
−⋅⋅−⋅+⋅= КMkРР
С
, (5.15)
или
σ
ψ
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
5
1
2
25
5,0)1(1
U
C
MkРР
i
i
iUн
, (5.16)
или
σ
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
н
н
Т
Т
РР
5
5
, (5.17)
или
555
TRР ⋅⋅=
ρ
. (5.18)
Задается отношение скоростей К
6-5
=С
6
/С
5
из следующих соображений. Те-
чение газа в ОНА промежуточной ступени в идеальном случае должно быть
равноскоростным (С
6
≈ С
5
), однако для уменьшения потерь часто его выполня-
ют слегка конфузорным (С
6
> С
5
), а в некоторых случаях каналы ОНА могут
быть диффузорными (С
6
< С
5
) для обеспечения требуемой скорости С
0′
на входе
в следующее РК. Поэтому рекомендуемые [10] значения К
6-5
лежат в пределах
0,95 – 1,05.
Скорость газа в сечении 6-6, м/с:
5566
СKC
⋅
=
−
. (5.19)
Температура газа в сечении 6-6, К:
(
)
)1()1(5,01
2
46
2
446 −
−⋅⋅−⋅+⋅= KMkТТ
C
, (5.20)
где
4646
ССK =
−
, или
49
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
6
1
2
26
5,0)1(1
U
C
MkТТ
i
i
iUн
ψ
, (5.21)
или
н
i
i
н
i
р
Т
CC
h
с
Т +
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+−⋅=
∑
=1
22
6
6
22
)(
1
, (5.22)
или
р
с
C
ТТ
⋅
−=
2
2
6
*
26
. (5.23)
Плотность газа в сечении 6-6, кг/м
3
:
[]
)1(
2
46
2
446
)1()1(5,01
−
−
−⋅⋅−⋅+⋅=
σ
ρρ
КMk
С
, (5.24)
или
1
2
2
6
1
2
26
5,0)1(1
−
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
σ
ψρρ
U
C
Mk
i
i
iUн
, (5.25)
или
1
6
6
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
σ
ρρ
н
н
Т
Т
. (5.26)
Давление газа в сечении 6-6, Па:
[
]
σ
)1()1(5,01
2
46
2
446 −
−⋅⋅−⋅+⋅= КMkРР
С
, (5.27)
или
σ
ψ
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅−⋅⋅−+⋅=
∑
=
2
2
6
1
2
26
5,0)1(1
U
C
MkРР
i
i
iUн
, (5.28)
или
σ
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅=
н
н
Т
Т
РР
6
6
, (5.29)
или
666
TRР ⋅⋅=
ρ
. (5.30)
Далее определяются геометрические параметры ОНА. Под диаметром D
6
обычно понимают диаметр на выходном участке ОНА перед началом поворот-
ного участка его в меридиональной плоскости [9] (см. рис. 2.1). Как правило,
D
6
≈ D
1
или D
6
≈ D
л.п
, где D
л.п
– диаметр лабиринтного уплотнения покрываю-
щего диска рабочего колеса. Однако лопатки ОНА заканчиваются не на диа-
метре D
6
, а в пределах поворотного участка 6-0′, который выполняется с не-
большой конфузорностью C
0'
/C
6
≈ 1,02 – 1,05 [9] с целью снижения потерь на
входе в РК следующей ступени. Угол установки лопаток ОНА на диаметре D
6
:
α
л6
= 90°.
Отношение скоростей
5645
40
6
0
60
−−
−
′′
−
′
⋅
==
КК
К
С
С
К
(5.31)
должно находиться в указанных выше пределах.