Компрессор (часть 8) |
Двигатели с турбонаддувом |
Важной особенностью структуры потока в безлопаточном диффузоре малоразмерного центробежного компрессора является значительный градиент статического давления поперек канала. Давление около задней стенки со стороны диска колеса превышает давление около передней стенки со стороны крышки колеса, причем с увеличением диаметра диффузора градиент давления поперек канала постепенно уменьшается (рис.45). Подобный характер распределения статического давления, как показали исследования, сохраняется для компрессорных ступеней различных размерностей. Градиент давления вызван поворотом потока в осерадиальном колесе с относительно малым радиусом кривизны линий тока в меридиональном сечении. Резкое увеличение поперечного градиента давления в сечении за колесом может наблюдаться в ступенях с большим относительным диаметром колеса на входе (D > 0,7) и относительно большой меридиональной скоростью на выходе из колеса (с Jc, > 1,3... 1,35). В неблагополучных случаях величина поперечного градиента давления dp/dbна входе в безлопаточный диффузор сопоставима с градиентом давления в радиальном направлении dp/dRили даже превышает его. Выравнивание статического давления на начальном участке таких безлопаточных диффузоров сопровождается дополнительными потерями, составляющими 20...40 % от всех потерь в диффузоре (рис.46). Выделить влияние поперечного градиента давления на потери в диффузоре в отдельности затруднительно, так как воздействие на него осуществляется путем изменения геометрических размеров колеса и сопровождается другими изменениями в структуре потока. Однако можно говорить о существовании оптимального диаметра колеса D, которому будет соответствовать наиболее благоприятная структура потока за колесом. Для компрессоров автотракторных ТКР оптимальный диаметр D, при котором потери в диффузоре минимальны, равен 0,6...0,66. Во многих случаях в связи с необходимостью обеспечения повышенного расхода воздуха через компрессор с минимальным наружным диаметром колеса конструкторы вынуждены расширять верхнюю границу указанных величин (до D == 0,7...0,72). В этом случае требуется тщательная экспериментальная отработка проточной части компрессора для достижения высоких эффективных показателей. |