3. Кпд ступени

Работу, потребную для заданного повышения давления воздушного потока в адиабатном процессе (т.е. адиабатную работу), принято считать полезной работойступени компрессора. Ее отношение к затраченной на повышение давления работе характеризует степень совершенства рабочего процесса ступени и называетсяадиабатным КПДступени.

Согласно уравнению Бернулли, работа, затрачиваемая на вращение колеса ступени, равна

,

из которой непосредственно на повышение давления воздуха затрачивается работа L_п.сти связанная с этим процессом работа сил тренияL_r. Следовательно, адиабатный КПД ступени компрессора равен

, т.е.

Таким образом, адиабатный КПД ступени учитывает гидравлические (и тепловые () потери в процессе повышения давления воздуха в ступени.

В инженерных расчетах обычно используется адиабатный КПД ступени в параметрах заторможенного потока. В этом случае полезной работой следует считать, а вся работа, затраченная на вращение колеса ступени, идет на повышение полного давления и на преодоление гидравлических потерь (с учетом теплового сопротивления). Поэтому адиабатный КПД ступени в параметрах заторможенного потока (сокращенноКПД ступени) равен

.

Так как согласно уравнению сохранения энергии для ступени компрессора

,

то с учетом сказанного выше можно записать:

.

Значения в первых ступенях компрессоров современных ГТД имеют порядок 0,83…0,85, а в средних ступенях достигают 0,88…0,90 и более (до ~ 0,92), что свидетельствует о достаточно высоком совершенстве всех ступеней компрессора.

4. Окружная скоростьна наибольшем (внешнем) диаметре РК на расчетном режиме в современных компрессорахu_к = 400...500 м/с.

Это значение ограничивается как прочностью лопаток и диска рабочего колеса, так и снижением КПД ступени при возрастании u_к.