Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
Pa U + «У8) Рн і
Pc <7сз Pp <?ps
При критической скорости инжектируемого потока в сечении S-S wHs = a,,* и <7„s = <?н* = I. В аппарате возникает так называемый второй предельный режим Ч
На основе уравнения (2.22) находится коэффициент инжекции компрессора при втором предельном режиме:
ас* Ah Пн* Ph _1________°р* Ab Пн* Ph 1
(Упр)г — gH* ^c* ^ca____________дн* Ap IIp fr рр ^2 23а)
При ^h = ftp и Rh = Rp
Аи Пн, Рн 1
Пс, Pc <7сз
Pb 1 Pb
(«пр)а V© = - \ -?PS - (2.236)
Рн *
1
Pc <7сз
Газодинамическая функция ^ps при втором предельном режиме находится по относительному давлению рабочего потока в сечении S-S:
Пр«= PpJ Pp ~ PnJPp — (ря/р^ Пв*. і ^
1 Первый предельный режим возникает при qH2 = 1, третий предельный режим — при qci— I. Более подробно см. § 2.9.
45
. Действительный коэффициент инжекции струйного компрессора не может превышать (Mnp)2, т. е. и < (Unp)2.
Как видно из выражения (2.236), (Mnp)2 У© определяется как частное от деления двух разностей. При заданных 0, рр, рн, рс, а следовательно, и при вполне определенных значениях ПР5 и qVs коэффициент инжекции при втором предельном режиме (Wnp)2 зависит только от выбранной газодинамической функции qcs. При увеличении <7с3 значение (Mnp)2 снижается вследствие уменьшения числителя и увеличения знаменателя уравнения (2.236). При некотором qZ3 числитель уравнения (2.236) становится равным нулю. При дальнейшем повышении qC3 коэффициент инжекции при втором предельном режиме (Mnp)2 становится отрицательным, (Mnp)2 <0. Значение qc3, соответствующее этому условию, определяется из выражения
Pb I___Рв_ I ^ Q
Pc 4сЗ Pp QpS
ИЛИ
qc3 ^ qps-
Pc
Условие <7с3 > <?Ps является признаком невозможности ра-
Pc
боты компрессора, так как при этом режиме м < (Mnp)2 < 0. Поэтому при расчете струйных компрессоров с цилиндрической камерой
смешения значения qC3 выбираются в области ^c3 < ^ps-
Pc
Следует, однако, указать, что в диапазоне степеней расширения рр/рн и степеней сжатия рс/рн, при которых обычно работают струйные компрессоры, условие qC3 > <7Ps для аппаратов с диффузоре
рами имеет место очень редко. В большинстве случаев -?- qPs >1,
і Рс в то время как <7с3 < 1.
При значении qC3 = pjpc знаменатель выражения (2.236) становится равным нулю, a (Mnp)2= <лз. Если qC3<CpJpz, то коэффициент инжекции при втором предельном режиме становится отрицательным: (Mnp)2 < 0. Однако в отличие от предыдущего значение (Mnp)2 < 0, вызванное неравенством qcs < рн/рс, является признаком того, что в рассматриваемых условиях возникновение второго предельного режима физически невозможно, и поэтому его не следует учитывать при расчете.
При расчете достижимого коэффициента инжекции компрессора и поступают следующим образом. Для каждого выбранного значения ^c3 (<7сз) < I.0 определяют по (2.23) величину (мпр)2, принимают и = (Jinp)2, определяют по (2.20) значение qH2, определяют по (2.15) значение и. Если по (2.15) и> (мпр)2, то принимают м = (мпр)2.
46
В том случае, когда по (2.15) и < (ипр)2, задаются новым значением и или и V® > находят по (2.20) новое значение qH2 и вновь определяют по (2.15) значение и или и У© • Расчет считается законченным, если расхождение между предварительно принятым значением и
и найденным по (2.15) не превосходит 3 %, т. е. 0,97 < дв- ^ 1,03.
uHafljjeH
При проведении расчетов в области невысоких значении Ac3 <С 1» а следовательно, и ^c3-Cl1 в которых (Unp)2 заведомо выше ожидаемого расчетного значения, целесообразно для ускорения расчета принимать предварительно « < (ыпр)2.
Теперь рассмотрим метод определения достижимого давления ежа* тия рс или достижимой степени повышения давления pel Рн. На основе (2.22) из условия q„s = 1 выводится формула для расчета степени повышения давления при втором Предельном режиме (рс/рн)пР2:
где
(VgsJ) (2.24)
V Рн /пр2 Чсз
(I + «) Jjg*- A, Jk*-
C =---------:-------—Пе*-------------------------------------------^ (2.25а)
aP* &н _Пн*_ Рн
kp Пр# Pp -Qps
+ “
При заданных значениях р„, рр и и значение С постоянно.
При kp = k» и Rp — Rh
C =------1 ^ и-^~----. (2.256)
-^5-—+«Л/в Pp Ярs
На основе (2.24) из условия (рс/рн)пР2 < I следует, что при qcs > С работа струйного компрессора невозможна, так как при этом степень повышения давления при втором предельном режиме (рс/рн)пр2 равна единице или меньше нее.
Определение достижимой степени повышения давления pjpn производится следующим образом. Выбирают ряд значений ксз (qC3) в области, в которой работа компрессора возможна, т. е. в области Ac3 (<7СЗ) < 1, где <7с3 <С. Для каждого выбранного значения Xe« (<7cS) определяют по (2.24) (рс/рн)пр2. Принимают предварительно искомое значение pjp« = (рс/рн)пр2. Определяют <7„2 по (2.20), затем определяют рс/рн по (2.21). Если полученное по (2.21) значение pjpa больше (рс/рн)пр2, то ПрИНИМЭЮТ PJpn = (рс/рн)пр 2.
В том случае, когда полученное по (2.21) значение pjpn меньше (Рс/рн)пр2, то задаются новым значением pJpH, находят qH2 по (2.20) и вновь определяют по (2.21) значения pJpH-
