3.13. Работа вращения колеса и основные параметры центробежной ступени

Работа вращения колеса ступени. В центробежной ступени поверхности тока всегда существенно отличаются от цилиндрических. Поэтому работа,

сообщаемая воздуху при его движении по данной поверхности тока, т.е. затрачиваемая на вращение элемента колеса ступени, должна определяться по следующей формуле:

.

Работа, затрачиваемая на вращение колеса, для ступени в целом определяется, как и для осевой ступени, осреднением значений L_u для разных поверхностей тока. Но при этом учитываются два обстоятельства. Во-первых, для центробежной ступени значенияидля всех поверхностей тока одинаково. Во-вторых, можно считать.В-третьих, на вращение рабочего колеса ступени, кроме величины, определяемой записанной формулой, приходится дополнительно затрачивать работу на преодоления вязкостного трения, возникающего при вращении элементов конструкции ступени, расположенных вне проточной части. В осевых ступенях эта дополнительная работа пренебрежимо мала. Но в центробежных ступенях ею пренебрегать нельзя, так как в зазоре между наружной поверхностью (диском) рабочего колеса (рис. 3.19) и примыкающей к ней неподвижному диску возникает вязкостное взаимодействие. Связанная с ним дополнительная работа называетсяработой трения дискаи обозначается. Таким образом, для центробежной ступени

, (7.1)

где по экспериментальным данным , причем= 0,03 … 0,06.

Основными геометрическими параметрами центробежной ступени являются:

 относительный диаметр втулки на входе в рабочее колесо (обычно 0,3…0,5);

 относительный диаметр входа в рабочее колесо (0,5…0,7);

 относительный диаметр входа в лопаточный диффузор , гдедиаметр кольцевого сечения входа в лопаточный диффузор (1,05…1,1);

 относительный диаметр выхода из диффузора (1,15…1,3);

 относительная ширина колеса на выходе (0,04…0,08);

 конструктивный (лопаточный) угол выхода потока из рабочего колеса , равный обычно 65…90 градусов.

Газодинамические и кинематические параметры центробежной ступени в основном те же, которые были указаны выше для осевой ступени. Но их численные значения оказываются часто иными, чем у осевых ступеней. Так, степень повышения давления в одной центробежной ступени может достигать значений= 6…8 и более. Это связано с тем, что коэффициент нагрузкиу центробежных ступеней выше, чем соответствующий коэффициент у осевых ступеней, и может достигать значений 0,78…0,92, т.е. в 3…4 раза больше, чем у осевых ступеней. Кроме того, значениеу центробежных ступеней обычно существенно превышает значениядля осевых ступеней, что и позволяет (вместе с более высокими значениями) достичь указанных значений. Но коэффициент полезного действия центробежных ступеней обычно несколько ниже, чем осевых, и составляет= 0,8…0,83.