Потери теплоты через корпус неизолированной секции центробежного компрессора
Известно, что внутренний КПД компрессора при сжатии идеального газа без учета изменения скоростей в патрубках равен без учета мощности 1000, вызванной потерей теплоты через корпус неохлаждаемого компрессора или отдельной секции; остальные обозначения, как и последующие, соответствуют приведенным в работе.
При снятии газодинамических характеристик в условиях заводского стенда корпус компрессора еще не тепло-изолирован. Тем не менее величиной в уравнении при этом обычно пренебрегают.
Вопрос о вычислении мощности был затронут в работе, однако, насколько нам известно, до сего времени отсутствует анализ влияния основных размеров конструкции и параметров компрессора на величину.
Мощность, отводимая через корпус машины, вызванная потерями тепла на лучеиспускание и конвекцию, на основании литературы.
В формуле (2) принято, что температура воздуха в помещении стенда равна начальной температуре газа.
Рассмотрим многоступенчатый компрессор. Представим корпус компрессора как цилиндр диаметром Е> и длиной. Принимая линейное изменение температуры Т по длине, получим после интегрирования формулы.
Как видно из формулы зависит от размеров цилиндра (О, V), отношения давлений начальной температуры Гн и числа политропы о, т. е. показателя адиабаты к. Абсолютное значение Ыц может интересовать лишь в случае подсчета теплоты, теряемой в помещении. Нас интересует отношение.
Для того чтобы получить формулу, удобную для анализа, примем 0=2 02, /.=0,55 лОв (э'тн соотношения, в среднем, соответствуют современным конструкциям). Тогда после преобразования получим.
Из формулы видно, что отношение обратно пропорционально, которые могут меняться в довольно широких пределах. Влияние на величину является очевидным, так как согласно формуле они связаны соотношением.
Чтобы установить это влияние, было проведено расчетное исследование при следующих принятых величинах: среда — воздух, #=288,5, Гн=300 К, 6= 1,4, Л=0,825, а=2,9, /</0=0,8, т2==0,926,
На рис. 2 изображена функция / (е, к, Гн). Результаты расчета для различного числа ступеней Х= =2, 3, 4, 5 Представлены на рис. 3. Как показал расчет, значение N^N1 практически не зависит от отношения давлений е и окружной скорости и2, а зависит только от числа ступеней.
Аналогичное расчетное исследование было проведено для одноступенчатого компрессора с кольцевой камерой (рис. 1, б) и улиткой. Расчеты показали, что и в этом
Однако при других значениях меньших, чем принято в нашем расчете, потери могут существенно возрасти пропорционально^ отношениям ЫЗ/тя;0.05.Г2; 0,26/фГ2.
На основании изложенного видно, что в общем’ случае внутренний КПД неизолированного компрессора, совпадающий с политропным т)п0п при сделанном допущении ск=сн. не может быть получен с достаточной точностью. Если пренебречь поправкой на тепловые потери, КПД завышается в относительных единицах на 0,5 до нескольких процентов.
Возникает вопрос: следует ли стремиться к тепловой изоляции корпуса компрессора при испытаниях? Учитывая, что при эксплуатации компрессоры обязательно изолируются по условиям техники безопасности, ответ на поставленный вопрос может быть получен только после систематических экспериментов по измерению характеристик и КПД одних и тех же машин без изоляции и с изоляцией.