Действительные и индивидуальные характеристики турбомашины.

Действительный напор отличается от теоретического на величину потерь напора в проточной части машины.

При изменении подачи машины, изменении потери напора пропорциональные квадраты средних скоростей потока. Во-первых, вследствие непостоянного сопротивления проточной части и, во-вторых, из-за переменных направления скорости на выходе межлопаточные каналы.

Все указанные потери учитываются гидравлическим КПД(η)

Н=Н_т· η_т= ·η_r.

Действительная характеристика мощности машины может быть получена из теоретических характеристик путём вычитания её потерь. При этом характер зависимости мощности от подачи сохранится - действительная мощность машины будет возрастать с увеличением подачи.

Теоретическая мощность при подаче равной нулю также будет равна нулю.

Действительная же мощность при подаче Q=0 (закрывание задвижки) равна мощности(N) холостого хода, затрачиваемой на покрытие потерь мощности в этом режиме. Потери мощности на холостом ходу обусловлено циркулярными потоками проточной части машины, дисковым трением Q_т, механическим трением сальниковых уплотнениях и подшипниках машин.

По действительным характеристикам напора и мощности определяется КПД турбомашины.

Характеристика рис 1.14 Н^’_m =f(Q), β₂>90˚ получена при угле наклона лопаток

β₂>90˚. Особенность такой характеристики - в зависимости Н^’=f(Q) для данной машины пределов напоров от Н_хх до Н_max. Машины с характеристикой такого типа работают неустойчиво. Другой вид характеристики Н_т=f(Q) рис.1.14 свойственен турбомашинам с углом наклона лопаток β₂<90˚ при рациональной конструкции прочной части колеса, при этом работа машины может быть устойчива при любых режимах.

Режим машины, при котором её КПД достигает максимального значения, называют оптимальным. Мощность здесь для создания напора и подачи расходуется в машине с наилучшим энергетическим эффектом, то есть машина имеет максимальный КПД и является наиболее экономичным. Законы пропорциональности. Принимаем, что геометрически подобные друг другу рабочие колёса однотипных машин диаметрами d_м, d_н вращаются соответственно с частотой n_ни n_м, создавая при этом Н_ми Н_ни обеспечивая подачу Q_ни Q_м. Следовательно

Если подобные друг другу рабочие колёса машин будут вращаться с различной частотой, то для создаваемых ими напоров можно написать соотношение

При этом подача будет равна

Мощность турбомашины изменяется пропорционально произведению Q·H·η, подставляя вместо Q и H соответствующие величины из уравнений 1 и 2, получим

Уравнения 1-3 это законы подобия. Эти уравнения дают возможность рассчитать основные параметры проектируемой машины геометрически ей подобной, то есть машину испытывают при одной частоте вращения, затем её параметры пересчитывают для другой частоты.

В том случае, когда одна и та же машина, перекачивающая одну и ту же жидкость (p=const) испытывается при различных частотах вращения n₁ и n₂.Уравнение 1,2,3; законов подобия переходит в уравнение условий пропорциональности:

; ;

Коэффициент быстроходности.

Рассмотренные действительные характеристики являются размерными или индивидуальными характеристиками, применяемые лишь в данной машине. Однако существуют приёмы изображения характеристик в таких координатах, что они могут использоваться для целой серии подобных машин. Такие характеристики называются безразмерными.

Безразмерная подача машины, называемая так же коэффициентом подачи и обозначается .

параметр, не имеющий размерности и называемый безразмерным, полным напором или коэффициентом напора. Для данной машины, работающая с постоянной частотой вращения параметр пропорционален полному напору…

Аналогичным путём могут быть выведено параметры: если p=H·g·ρ, то безразмерное давление (коэффициент давления) ; если мощность

N=Q·H· ρ·g, то безразмерная мощность (коэффициент мощности) .

Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 179; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!