23
В случае уменьшения расхода центробежного компрессора и размера лопаток снижение КПД этих компрессоров не так значительно, поэтому основной областью применения центробежных компрессоров можно считать газотурбинные установки с незначительными расходами рабочей среды и параметрами степеней сжатия. В этой области применения центробежные компрессорные установки превосходят осевые по КПД и массе, имея одинаковую степень сжатия.
К явным достоинствам центробежных компрессоров относятся простота конструкции, небольшое количество комплектующих деталей, лучшие характеристики процесса перекачивания, невысокая чувствительность к эксплуатационным условиям.
Недостатком этого типа компрессоров считается меньший уровень КПД, по сравнению с осевыми, из-за сложности исполнения многоступенчатого сжатия. При простом конструктивном исполнении центробежного компрессора его размеры растут в прямо пропорциональной зависимости от расхода воздуха, проходящего через него. К недостаткам также можно отнести и пониженную лобовую производительность.
К главным недостаткам центробежного компрессора следует отнести то, что для работы ему необходима очень высокая скорость вращения крыльчатки. Создаваемое компрессором давление равняется квадрату скорости крыльчатки, в связи с этим, базовая скорость компрессора составляет минимум 40 000 об /мин., однако может достичь и 200 000 об/мин. Это приводит к очень высокой скорости вращения ремня приводного механизма, что вызывает сильный шум при работе, и быстрый износ деталей компрессора. Проблему шума устраняют иногда с помощью установки дополнительного устройства, мультипликатора, теряя при этом часть КПД компрессора.
Осевой компрессор
При прохождении рабочего колеса воздух совершает сложное движение, состоящее из нескольких движений разного вида:
а) абсолютное движение, то есть частицы воздуха движутся относительно оси двигателя;
б) относительное движение, то есть частицы воздуха движутся относительно лопаток рабочего колеса;
в) переносное движение представляет собой вращение колеса относительно оси двигателя. - это движение материальной точки вдоль радиуса, при этом чем ближе к оси - тем меньший путь, а соответственно и скорость имеет материальная точка.(в случае с газами - возрастает его статическое давление.)
При выходе из рабочего колеса частицы воздуха по-прежнему находятся под действием лопаток – лопатки придают им переносную скорость. Покидая рабочее колесо, в котором растет полное давление воздуха, воздух попадает в направляющий аппарат. Расширение межлопаточного канала способствует торможению потока, и соответственно, росту статического давления. Кривизна межлопаточного канала способствует повороту потока воздуха, необходимого для достижения более эффективного угла при входе воздушного потока в следующее рабочее колесо. Так, ступень за ступенью, давление воздуха повышается, скорость потока в рабочем колесе увеличивается, а в направляющем аппарате снижается, однако ступени компрессора и весь компрессор в целом конструктивно выполняют таким образом, чтобы конструкция способствовала уменьшению скорости потока вдоль оси(продольно).
Как правило, осевые компрессоры проектируются многоступенчатыми. Конструктивная возможность создания многоступенчатых осевых компрессоров, где скоростью потока воздуха можно управлять, снижает потери компрессора и увеличивает КПД, а значит, уменьшает расход топлива. В этом состоит преимущество перед центробежными компрессорами, в работе которых таких условий почти невозможно добиться.
Ступень компрессора осевого типа конструктивно отличается от ступени центробежного своим менее сложным исполнением. Лопатки можно закреплять на рабочем колесе неподвижно, или возможен их разворот на определенный угол, но только при остановленном компрессоре.
Достоинства осевых компрессоров:
- простота изготовления узлов (за исключением лопаток);
- компактное исполнение;
- реверсивность;
- позволяют достигать более высоких показателей КПД (в идеальных конструкциях – 90-94 %) и высоких значений подачи при невысоком давлении;
- обладают большой производительностью;
- ротор осевого компрессора имеет высокую частоту вращения, согласованную с частотой вращения ГТ;
Осевые компрессоры используются, как правило, в воздушно-реактивных двигателях для самолётов и вертолётов.
Прикрепленные файлы
-
Axial Compr Velocity.png 575,4К
13 Количество загрузок:
У греков был механизм из медных трубок, который нагревал морскую воду и некую смесь(типа нефти или скорее всего концентрат Муравьиной кислоты) давление в котле распыляло эту водогазовую смесь попадая на корабль или в огонь самовоспламенялась.
