Колесо компрессора. 
Газодинамический расчет турбокомпрессора для двигателя внутреннего сгорания

Давление воздуха на входе в колесо.

Плотность воздуха на входе в колесо.

Площадь входа в колесо.

Наружный диаметр колеса компрессора D2=0,09 м.

Диаметр ступицы d1 = (0,22…0,3)D2; принимаем d1 =0,22D2=0,0198 м.

Диаметр колеса на входе.

Диапазон оптимальных отношений диаметров D1/D2 = 0,55…0,7; полученное значение находится в указанных пределах.

Ширина колеса Вк = (0,25…0,35)D2; принимаем Вк = 0,28D2 = 0,0252 м.

Частота вращения ротора.

Средний диаметр на входе в колесо.

Рекомендуемые значения числа лопаток Zл = 12…25; принимаем Zл = 14.

Шаг лопаток на среднем диаметре входа в колесо.

Коэффициент загромождения на входе в колесо.

где 1 — толщина лопатки колеса в окружном направлении на среднем диаметре колеса, 1 = (0,002…0,003) м; принимаем 1 = 0,002 м.

Меридиональная скорость на входе в колесо.

Окружная скорость на среднем диаметре входа.

Относительная скорость на входе в колесо.

Угол входа потока на среднем диаметре входа.

Угол установки лопаток на входе в колесо.

где i — угол атаки, i = 50…100 при = 0,3…0,35; принимаем i = 5,40.

Местные потери энергии на входе в колесо.

где 1 = 0,1…0,2-коэффициент потерь во входном устройстве;

принимаем = 0,15.

Радиальная составляющая абсолютной скорости на выходе из колеса.

c2r = w2r = (1,0…1,1)c1m = 1,08· 72= 77,76 м/с.

Потери энергии в колесе.

где 2 = 0,1…0,2 — коэффициент потерь в колесе; принимаем 2 = 0,12.

Потери на трение и вентиляцию.

где — коэффициент дисковых потерь; = 0,04…0,08;

принимаем = 0,05.

Общие потери в колесе.

Zк = Z1 + Z2 + Zд = 2,43 + 0,363 + 1,678 = 4,470 кДж/кг.

Коэффициент мощности м=.

Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из колеса.

c2u = .u2 = 0,808· 259,1 = 209,2 м/с.

Окружная составляющая относительной скорости на выходе из колеса.

w2u = u2 — c2u = 259,1 — 209,2 = 49,87 м/с.

Угол потока на выходе из колеса.

В конструкциях 2 = 140…220.

Угол относительной скорости на выходе из колеса.

Абсолютная скорость на выходе в колеса.

м/с.

Относительная скорость на выходе в колеса.

Треугольники скоростей на входе в колесо компрессора и выходе из него приведены на рисунке 2.

Рисунок 2 — Треугольники скоростей в компрессоре:

а — вход в компрессор; б — выход из компрессора Температура воздуха на выходе из колеса.

Температура торможения на выходе из колеса.

Отношение показателя степени политропы сжатия в колесе.

КПД колеса статическим параметрам.

В выполненных конструкциях к = 0,85…0,9.

Статическое давление на выходе из колеса.

Плотность воздуха на выходе из колеса.

Шаг лопаток на выходе из колеса.

Коэффициент стеснения на выходе из колеса где 2 — толщина лопатки на выходе из колеса, 2 = 0,0008…0,0012 м; принимаем 2 = 0,0011 м.

Высота лопатки на выходе из колеса.

Рекомендуемая высота лопатки в2к = (0,04…0,08)D2, получили b2к/D2 = 0,127.