Пример расчета c.3 применение идеального газа для выбора частоты оборотов при испытании, испытательного газа, а также методы оценки мощности

Данный пример расчета представлен для того, чтобы продемонстрировать:

(а) Выбор величины оборотов при проведении испытания

(b) Влияние использования газа-заменителя на достижение подобия параметров потока

(c) Методы оценки мощности

Представлена следующая информация о конструкции агрегата:

Количество ступеней = 6 Диаметр первой ступени = 11.459 дюйма Толщина концевой кромки рабочего колеса = 0.5 дюйма Часто вращения вала = 16000 об/мин Газ - метан Давление на входе = 30 фунтов на кв. дюйм (абсол. давления) Температура на входе = 570 °R футов-фунтов силы/фунтов массы

При величине расхода рабочей среды на входе = 3000 куб.фут./мин Давление на выходе = 90 фунтов на кв. дюйм (абсол. давления) Политропический КПД = 0.76 Мощность на валу 690 л.с.

Данные в левом столбце представляют собой заданные эксплуатационные условия. С помощью них описывается геометрия компрессора, частота оборотов при рабочих режимах, а также параметры газа на входе. Данные в правом столбце задают предполагаемые рабочие характеристики компрессора при работе в заданных эксплуатационных условиях. Целью проведения испытания является подтверждение правильности указанных предполагаемых характеристик либо установление действительных величин.

Делается предположение о том, что обстоятельства препятствуют проведению испытаний с метаном. Возможно проведение испытаний с воздухом в качестве испытательного газа, (входные) параметры воздуха – 14.7 фунтов на кв. дюйм (абсол. давления), 520 °R, относительная влажность 50 процентов. Привод имеет функцию регулирования скорости.

Ниже перечислены допущения, введенные в условия для упрощения процесса расчетов таким образом, чтобы основной акцент был направлен на демонстрацию поведения параметров в точках замера.

(a) Как испытательный газ, воздух, так и заданный газ, метан, будут рассматриваться в качестве идеальных газов с постоянными значениями удельной теплоемкости. Будут использованы усредненные значения. (Альтернативой является использование фактических термодинамических данных и процедуры расчетов для Испытания второго типа. Это позволит получить чуть более точные результаты).

(b) Величина потерь через утечки будет считаться пренебрежимо малой как для условий проведения испытаний, так и для заданных условий. Массовый расход через роторную часть в таком случае равняется массовому расходу на входе.

Частота оборотов при проведении испытания, требуемая в целях установления равенства между условиями проведения испытаний и заданными условиями вычисляется из правила выбора частоты оборотов. Для идеальных газов,

109

ТАБЛИЦА С.3.1