Уточненный метод получения характеристик центробежных компрессоров, работающих на газе, путем испытания на воздухе

Практика испытаний центробежных компрессоров, как охлаждаемых, так и неохлаждаемых, на' местах установки показала, что их газодинамические характеристики не могут быть получены корректно. Главными причинами этого являются невозможность осуществления достаточно широкого изменения режимов работы н существенные колебания состава газа, а также параметров работы во времени Ц]. Таким образом, весьма актуальной является задача хотя бы приближенного получения характеристик новых типов машин методом испытания на воздухе.
К сожалению, в большинстве случаев. В работе показывается, что, но при малых значениях Мы и Ми (меньших 0,6) характеристики секций компрессора могут быть получены испытанием на воздухе, для чего необходимо обеспечить эквивалентную частоту вращения по соотношениям:
Как видно, поправка на различие в показателях адиабаты к9 и й=1,4 зависит от е', к' и т) ол (принимаемого равным т)П0Л). Для большинства случаев 6'< <6= 1,4 и, следовательно. Напомним, что при выводе формул (2)—(4) предполагалось,- что при Ми н Мы, меньших 0,6, процесс сжатия не зависит от числа Мц и поэтому достаточно удовлетворить требованиям кинематического подобия в начале и в конце сжатия, для чего необходимо выполнить условие (4).
Итак, только в двух случаях (к=к и к!фк, М и Ми<0,6) можно получить с практической точностью характеристики машины методом испытания на воздухе.
Рассмотрим теперь наиболее важный случай, когда Фк и одновременно Мы существенно выше 0,6.
Некоторые авторы считают возможным и в этом случае производить испытания на воздухе, исходя из соотношений (2)—(4). Для оценки правильности такого подхода необходимо принять во внимание, что согласно формуле (2) число Ми первой ступени при работе на воздухе должно быть в раз выше М„, т. е. тем больше, чем больше в' и чем ниже к\ Однако опыт показывает, что именно при высоких значениях Ми влиянием последнего в формуле П) нельзя пренебречь. Напомним, что" неравенство фк влечет за собой резкое различие в интенсивности нарастания температур по ступеням, а следовательно, с уменьшением к температуры при работе на воздухе будут расти значительно интенсивнее, тогда как числа Маха (Мш Мвд, Мзд)» обратно пропорциональные "|/7\ будут уменьшаться от ступени к ступени более резко, чем при работе на газе.
В табл.1  приводятся отношения Мв/М для первых и последних ступеней при испытании неохлаждаемых компрессоров (или секций) на воздухе на эквивалентных частотах вращения, вычисленных по формулам (2)—(4). Как видно, отношения М„/М^ последних ступеней близки к I (при е'=3) или несколько ниже 1 (при е'=б), тогда как для первых ступеней отношения (М^/М^)/—Рк тем выше единицы, чем больше е' и чем меньше. Так, при е'=5 н значение МЦ/ при работе на Воздухе выше МЦ на 21,3 %. Таким образом, можно утверждать, что с увеличением е' и уменьшением к испытания на воздухе при соблюдении только требований кинематического подобия (формула) не могут обеспечить корректных характеристик, соответствующих работе на газе.
При изыскании путей улучшения точности характеристик методом испытания на воздухе необходимо иметь в виду, что важнейшие параметры подобия к' и оказывают наибольшее влияние на характеристики машины в целом и наименьшее — иа характеристики каждой ступени в отдельности.-Однако это справедливо только в том случае, если характеристики отдельных ступеней изображены в виде зависимостей и % (коэффициент мощности) от коэффициента расхода Фга“^гзЭти характеристики зависят от Ми, но практически очень мало зависят от показателя адиабаты и, следовательно, они могут быть получены с удовлетворительной точностью при работе на воздухе.