Осреднение скоростей и параметров потока на входе в рк

Расход на входе в компрессор (перед рабочим колесом)

Осредненное по секундному количеству движения значение абсолютной скорости на входе в колесо

Для расчета параметров за рабочим колесом с помощью уравнения неразрывности необходимо знать среднюю температуру торможения в относительном движении по входному сечению. Среднеинтегральное значение температуры относительного торможения, полученное при осреднении потока полной энтальпии на входе:

где теплоемкость c_p сокращена в предположении незначительного ее изменения по радиусу входного сечения

Среднеинтегральное значение давления торможения в относительном движении, полученное осреднением по полному импульсу:

,

где также применимо численное интегрирование по Симпсону.

Среднее по секундному количеству движения значение относительной скорости перед рабочим колесом:

.Средний угол натекания на рабочее колесо:

Безразмерная скорость в относительном движении:

ГДФ расхода в относительном движении:

После определения среднеинтегральных значений параметров потока на входе в рабочее колесо можно приступить к расчету параметров в сечении на выходе из колеса.

Определение радиальной составляющей скоростей с и w на выходе из рк

Из уравнения неразрывности:

,

пренебрегая малым различием значений коэффициента рода газа m₁ = m₂, полагая неизменной температуру в силу энергоизолированности относительного течения, рассчитываем ГДФ . Для этого определяем:

- Минимальное значение коэффициента скорости:

- Коэффициент сохранения полного давления в РК:

ГДФ расхода для радиальной скорости:

По функции находим приведенную радиальную составляющую скорости потока в относительном движении

Зная приведённую радиальную составляющую скорости в относительном движении, находим саму радиальную составляющую W_2r:

Определение скоростей и параметров на выходе из рк

Окружная скорость U₂, м/с:

Коэффициент, учитывающий влияние конечного числа лопаток рабочего колеса (отставание потока на выходе из колеса):

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

Работа на окружности колеса L_u, Дж/кг:

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

Потребляемая компрессором мощность N_к, Вт:

Полное давление в относительном движении , Па:

Окружная составляющая относительной скорости W_2u, м/с:

Принимаем W_2r = C_2r.

Относительная W₂ и абсолютная C₂ скорости, м/с:

и

Газовые углы и , град:

и

Угол отставания потока, град:

Безразмерная относительная скорость :

где

ГДФ давления торможения в абсолютном движении:

Статическое давление за рабочим колесом p₂, Па:

Температура торможения в абсолютном движении , К:

Безразмерная абсолютная скорость ₂ и число М₂:

Угол фронта косого скачка на кромке лопаточного диффузора:

ГДФ давления торможения и полное давление в абсолютном движении:

Расчет по результатам измерений Обработка экспериментальных данных

Величина	Δhвх 1	Δhвх 2	Δh5 1	Δh5 2	Δhк 1	Δhк 2	Δhм	Δh3	Δh*к 1	Δh*к 2	Δh*м
hл	-39,5	-42,5	4	1,5	2	-2	-6	-21	-13	-4	-8
hп	-38	-45	-82	-91	-87	-89	-92	-93	-104	-92	-95
hл-hп	-1,5	2,5	86	89,5	89	87	86	72	91	88	87
Δhо	0	0,25	0	1,5	1,5	-0,5	1	0	1	1,5	1
Δhизм	-1,5	2,25	86	88	87,5	87,5	85	72	90	86,5	86
Pизм	99870	99907	100729	100748	100743	100743	100719	100591	100768	100733	100729
γ1/γ2	60	8	60	8	60	8			8	60
параметр	Pвх		Р5=РвхСА		Рк		Рм	Р3	Р*к		Р*м
среднее	99875		100731		100743		100719	100591	100737		100729
							36,428

Атмосферное давление p_н= 13,56Bg (Па), где 13,56 – среднее значение плотности ртути в комнатных условиях, B – измеренное с помощью барометра-анероида атмосферное давление (мм рт. ст.), g= 9,8065 м/с² – ускорение свободного падения.

p_н= 13,56Bg=13,56*749,2*9,8065=99885 Па

Погрешность измерения атмосферного давления, Па .

Па

Температура торможения перед компрессором и за компрессором , К:

, .

К К

Измеренные статические и полные давления рассчитываются по формуле следующего вида:

.

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Па

Погрешность определения измеренного давления p_i, Па:

Па