ЗМІСТ
1. Розрахунок турбокомпресора
2. Розрахунок компресора
Література
1. РОЗРАХУНОК ТУРБОКОМПРЕСОРА
Вихідні дані:
Марка двигуна по ДСТ………………………………...….4ЧН 12/14
Діаметр циліндра………………………………………….Д
ц
=0,12 м
Хід поршня…………………………………………………S
= 0,14 м
Температура навколишнього повітря…………………….t
о
=293 К
Барометричний тиск повітря……………………...P
o
= 1013000,1013 Па
Вибираємо:
Теоретично необхідна кількість повітря для повного згоряння 1-го кг палива…………………………………………………
Коефіцієнт надлишку повітря……….…………………….a
= 2,5
Швидкість поршня…………………………………………C
m
= 9 м/с
Адіабатний ККД……………………………………………η
ад.
= 0,7
P
s
/P
k
= 0,98
η
0
= 0,7
T
01
= 300 К
∆T
a
= 20 К
γ
r
= 0,03
Температура вихлопних газів………………………….......T
r
= 750 К
Ступінь стиску……………………………………..…….....ε
= 14
P
a
/P
s
= 0,85
Газова стала………………………………………………...R
= 287
Кількість циліндрів……………………………………….…z
= 4
Тактність двигуна…………………………………….……..i
= 4
Витрата пального…………………………………….……...g
е
= 0,21
Ступінь підвищення тиску………………………...…….…π
к
= 1,5
φ
а
= 1,16
∆Р
a
= 0,002
Обороти:
Тиск повітря у ресивері двигуна:
Температура повітря після компресора:
Температура повітря у ресивері:
Температура повітря на початку стиску:
Коефіцієнт наповнення:
Змінний об’єм циліндра:
Витрата повітря через компресор:
Потужність двигуна:
 
Середній ефективний тиск:
Густина повітря:
ρ
=1,205.
Об’ємний розхід:
Вибираємо турбокомпресор за Q
або G
за діаграмами ТКР-7.
2. РОЗРАХУНОК КОМПРЕСОРА
Основні вихідні дані.
Витрати повітря через компресор (з розрахунків)…………G
к
= 0,079 м/с
Ступінь підвищення тиску (з попередніх розрахунків)………..π
к
= 1,5
ККД компресора по ГОСТ 9658-81………………………………n
к
= 0,68
Діаметр колеса на виході……………………………………….D
2
= 0,07 м
Число лопаток колеса……………………………………………...z
к
= 14
Число лопаток дифузора…………………………….…………….z
д
= 17
Розрахунок параметрів і показників компресора.
Показник адіабати…………………………………………….к
пр
= 1,397
Температура після компресора при адіабатному стиску:
Середня температура в процесі стиску:
Середня теплоємність при постійному об’ємі:
Уточнене значення показника адіабати:
Перевірка:
 ,
к
пр
- значення прийняте на початку розрахунку;
∆к
- повинна бути в межах 0,2%.
Питома робота, затрачувана на привід компресора:
R
= 287- газова постійна;
Товщина лопаток на виході δ
2
= 0,002 м;
Емпіричний коефіцієнт циркуляції К
90
= 0,015.
Коефіцієнт циркуляції:
Коефіцієнт дискового тертя:
α
д
= 0,05.
Коефіцієнт робот:
Окружна швидкість колеса на діаметрі D2
:
Частота обертання ротора турбокомпресора:
 хв-1
.
Потужність, що споживається компресором:
Розрахунок вхідного пристрою та обертового прямуючого апарата (ОПА).
Тиск перед компресором:
Швидкість на вході в компресор:
Ca
= 60.
Параметри потоку на вході:
- температура:
- тиск:
- щільність:
Прохідний перетин вхідного патрубка:
Відносна величина швидкості потоку на вході в колесо (рекомендовані значення):
Швидкість на вході в колесо:
Температура повітря перед колесом:
Коефіцієнт втрат у вхідному пристрої:
Втрата вхідному пристрої:
Коефіцієнт для визначення ділення показника політропи:
Показник політропи у вхідному пристрої:
Тиск на вході в колесо:
Щільність на вході:
Прохідний перетин колеса на вході:
Відносна величина діаметра маточини колеса:
Діаметр маточини:
Відносний зовнішній діаметр колеса на вході:
Зовнішній діаметр колеса на вході:
Середній діаметр колеса на вході:
Окружна швидкість на середньому діаметрі:
Відносна швидкість потоку на вході у ОПА:
Кут потоку на вході в колесо:
Розрахунок робочого колеса компресора.
Коефіцієнт втрат на вході в колесо:
Втрати на вході в колесо:
Коефіцієнт втрат при повороті потоку в колесі:
Втрати при повороті потоку:
Втрати на тертя диска о газ:
Сумарні втрати в колесі:
Температура повітря на виході з колеса:
t
2
= 25,9531о
С.
Коефіцієнт для визначення показника політропи в колесі:
Показник політропи стиску повітря в колесі:
Тиск на виході з колеса:
Щільність повітря на виході:
Крок лопаток на виході:
Коефіцієнт загромадження перетину на виході:
Радіальні складові абсолютної і відносної швидкостей:
Окружна складова абсолютної швидкості:
Абсолютна швидкість повітря на виході з колеса:
Окружна складова відносної швидкості:
Відносна швидкість потоку на виході:
Кут виходу потоку в абсолютному русі:
Кут виходу потоку у відносному русі:
Кут відставання потоку:
Ширина лопаток колеса на виході:
Ступінь підвищення тиску в колесі:
Адіабатний ККД робочого колеса:
Розрахунок безлопаточного дифузора.
Відносний зовнішній діаметр дифузора:
Зовнішній діаметр дифузора:
Відносна ширина дифузора на виході:
Ширина дифузора на виході:
Відносна зміна щільності повітря в дифузорі:
Швидкість потоку на виході із дифузора:
Температура потоку на виході:
Показник політропи процесу стиску в дифузорі:
Тиск на виході з дифузора:
Щільність повітря на виході:
Перевірка відносної зміни щільності:
Перевірка:
(r
3
/r
2
)пр
- значення прийняте на початку розрахунку;
D
(r
3
/r
2
) - повинна бути в межах 1%.
Втрати в щілинному дифузорі:
Ступінь підвищення тиску в дифузорі:
Адіабатний ККД безлопаточного дифузора:
Розрахунок лопаточного дифузора.
Зовнішній діаметр дифузора:
Кут розкриття дифузора в меридіальній площині:
Ширина дифузора на виході:
Кут потоку на вході в дифузор:
Кут виходу потоку:
Крок лопаток на вході при z
д
= 13:
Товщина лопаток на вході:
Коефіцієнт загромадження перетину на вході:
Прохідний перетин на вході в дифузор:
Швидкість потоку на вході в дифузор:
Товщина лопаток на виході з дифузора:
Крок лопаток на виході:
Коефіцієнт загромадження перетину на виході:
Прохідний перетин на виході:
Дифузорність каналів лопаточного дифузора:
Показник політропи в дифузорі:
Коефіцієнти безрозмірного рівняння збереження енергії:
Ступінь підвищення температури в дифузорі:
 при β
= 1,0503.
Температура повітря на виході:
Швидкість потоку на виході із дифузора:
Тиск повітря на виході:
Щільність повітря:
Втрати в лопаточному дифузорі:
Ступінь підвищення тиску в дифузорі:
Адіабатний ККД лопаточного дифузора:
Розрахунок збірного равлика.
Швидкість потоку на виході з компресора:
Температура потоку на виході з компресора:
Показник політропи в збірному равлику:
Тиск на виході:
Щільність повітря на виході:
Прохідний перетин вихідного патрубка:
Втрати у вихідному пристрої:
Ступінь підвищення тиску в равлику:
Адіабатний ККД равлика:
Розрахунок параметрів стиснутого повітря і ККД компресора.
Температура загальмованого потоку на виході:
Тиск загальмованого потоку:
Ступінь підвищення тиску в компресорі:
Перевірка:
π
кпр
- значення прийняте на початку розрахунку;
∆π
к
- повинна бути в межах 3%.
Питома адіабатна робота компресора:
Сумарна витрата енергії на подолання опорів:
Коефіцієнт для випередження показника політропи в компресорі:
Показник політропи стиску повітря в компресорі:
Робота компресора при політропному стиску:
Адіабатний ККП компресора:
Перевірка:
∆η
к
- повинна бути в межах 3%.
|