离心压缩机的技术.ppt

离心式压缩机理论
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离心压缩机的基本方程
本节研究气体的能量转换及各参数计算。
重点内容:
(1)欧拉方程;——叶轮动量原理
(2)能量方程;——能量守衡
(3)伯努利方程;——能量守衡
(4)功;功率;
(5)其它参数计算公式。
所用知识:流体力学;热力学
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气体在叶轮中流动很复杂,属三元非定常流。气体自身速度、压力、比容、温度及相应参数是随时间变化的。为此作以下假设:
假设条件:
①稳定流动。任意点气流参数不随时间变化
②任一截面上气流参数取平均值。
如:P, T , υ, c
③只讨论理想气体。
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(1)气体在叶轮中的速度
叶轮转速:n ; ω=πn/30
叶轮内质点运动速度为平动:转动+移动=绝对速度;
圆周速度:u u=ω·r ;方向与转向相同,与旋转圆相切
相对速度:w 方向沿叶片切线方向。
绝对速度: c u和 w合成速度; ω+ u= c
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叶轮叶道气流流动: 速度三角形:
叶轮进口: c1=u1+w1 (速度的矢量和,应用平行四边形原则)
叶轮出口: c2=u2+w2
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α1,α2——进、出口绝对速度c与圆周速度u的夹角。
β1,β2——进、出口相对速度ω与圆周速度u的夹角。
叶片安装角度:进口叶片β1A ;出口叶片β2A 。
为结构参数,结构一定时则此角度为已知。
压缩机β2A=30°~ 60° 水泵: β2A= 15°~30°
叶轮出口:相对速度夹角:β2=β2A

叶轮进口:额定流量下:β1=β1A (无冲击进入叶道)

非额定流量下:流量小时β1<β1A
流量大时β1>β1A (都对叶片发生冲击)
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已知条件:q1,q2——叶轮进出口的容积流量。
A1 ,A2——叶轮进出口的面积,A=π·D·b·τ
b:叶道宽度;τ:叶片阻塞系数。
Cr——绝对速度的径向分速度,沿叶轮半径方向。Cr=q/A
Cu——绝对速度的周向分速度,沿圆周速度方向。
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绝对速度:
径向分速度:
切向分速度:
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欧拉方程
(1)质点系的动量矩定理
系统内流体对某一定轴的动量矩对时间得变化率(导数)等于系统各外力对同一轴的合力矩。
动量矩定理:
动量:S=m·c 动量矩:L=r ·m c

外力矩:
叶轮机械功率:
建立气流对叶轮作用力矩
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动量与冲量:
动量矩:
动量矩定理:
叶轮动量矩
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