1. Температура, давление и плотность воздуха:

Вычисляются удельные потери потока во входном патрубке:

Находится показатель процесса расширения во входном патрубке:

Определяется коэффициент восстановления давления торможения:

Разницы составляет 2 %по сравнению с формулой 2.20, что удовлетворяет условию.

Профилирование одноступенчатого рабочего колеса компрессора

Для повышения КПД компрессора требуется создать угол атаки i = 1...3°. Для расчетного режима рекомендуется принять постоянный по высоте лопатки угол атаки .

Определяются направления входных кромок лопаток:

где – толщина лопатки на входном диаметре; – толщина лопатки на среднем диаметре, равная 0,5-1,5 % от D₂ ; – толщина лопатки у основания. От втулки к периферии колеса толщина лопатки несколько уменьшается, то есть должно выполняться условие .

Находятся коэффициенты стеснения:

• Проверка :

Разница менее 2%.

Определяются окружные скорости на наружном и среднем диаметрах:

Рассчитывается максимальное число Маха:

Определяются расходная скорость и расходный коэффициент на входе в колесо с учётом стеснения:

Определяются расходная скорости и коэффициент расхода на выходе из рабочего колеса с учётом стеснения:

Определяется промежуточный условный диаметр:

Определяется скорость:

Определяется высота лопатки:

Определяется абсолютная скорость:

Определяется относительная скорость на выходе из колеса

Определяется диффузорность колеса:

– условие выполнено.

Определяется потеря напора в предкрылке (между сечениями 1-1 и 1” – 1”):

где – коэффициент потерь в предкрылке, большие значения для колёс меньших размеров и больших

Определяются потери напора в радиальной звезде:

где – коэффициент потерь в радиальной звезде.

Определяются потери на работу дискового трения:

Определяется внутренний напор колеса, представляющий собой сумму адиабатной работы сжатия работы потерь на трение:

Определяется температура торможения за колесом:

и температура воздуха за колесом

Определяется показатель процесса сжатия в колесе:

Определяется давление воздуха за колесом:

и плотность воздуха за колесом:

Определяется высота лопаток на выходе из колеса:

Определяется относительная высота лопаток:

Полученное значение удовлетворяет условию:

Определяется число Маха на выходе из колеса:

Расчёт диффузора

Ширина безлопаточного диффузора на входе определяется равенством:

Ширина безлопаточного диффузора на выходе:

Если за безлопаточным диффузором следует лопаточный, то

Расходная (радиальная) составляющая скорости на входе в безлопаточный диффузор определяется по формуле:

где – плотность воздуха на входе в диффузор.

Далее определяется абсолютная скорость на входе в безлопаточный диффузор:

Направление абсолютной скорости на входе в диффузор задается углом:

Направление скорости на выходе из безлопаточного диффузора характеризуется углом:

Определяется диаметр выхода из безлопаточного диффузора

– при последующем лопаточном диффузоре:

Определяется скорость воздуха на выходе из безлопаточного диффузора:

Рассчитывается показатель процесса сжатия в безлопаточном диффузоре:

Определяется температура воздуха в безлопаточном диффузоре на входе:

на выходе:

Определяется давление за безлопаточным диффузором

Рассчитывается число Маха на выходе из безлопаточного диффузора:

Определяется плотность воздуха на выходе из безлопаточного диффузора:

Определяется скорость после лопаточного диффузора:

где

Определяется показатель процесса сжатия в лопаточном диффузоре:

где – политропный КПД лопаточного диффузора.

Рассчитываются температура и давление воздуха за диффузором:

где .

Определяется плотность воздуха на выходе из лопаточного диффузора:

Определяются диаметр выхода из лопаточного диффузора:

и ширина диффузора на выходе:

В случае параллельных стенок диффузора . Угол расхождения лопаточного диффузора .

Определяется расходная составляющая скорости на выходе из лопаточного диффузора:

Направление потока на выходе из лопаточного диффузора характеризуется углом

Отклонение потока в лопаточном диффузоре определяется разностью:

Входной угол лопаточного диффузора, характеризующий направление входных кромок его лопаток

где = 1...3°– угол атаки.

Выходной угол лопаток диффузора:

где = 3...4° – угол отставания.

Определяется число лопаток диффузора:

Число лопаток .