Центробежный компрессор

В отличие от объемного компрессора, в центробежном компрессоре характеристики Рк/Ро = ƒ(Gs) идут более полого (рис. 2). При увеличении противодавления на нагнетании при постоянной частоте вращения производительность компрессора падает, а напор растет до некоторого предела. Дальнейшее увеличение противодавления приводит к срыву потока, прерывистой (помпажной) работе компрессора, снижению напора и расхода воздуха, колебанию давления на всасывании и нагнетании, сильному шуму.

Рис. 2 Совмещение характеристик центробежного компрессора (Рк/Ро) с гидравлической характеристикой (Ps/Po)

Линия, проходящая через точки максимума кривых Рк/Ро = ƒ (Gs), называется границей помпажа. Она определяет режимы, при которых устойчивая работа компрессора становится невозможной из-за срыва потока и обратного хода воздуха на лопатках диффузора, рабочего колеса и направляющего аппарата компрессора. Физически явление помпажа при снижении производительности и увеличении напора всегда обуславливается уменьшением угла набегания потока β в лопаточном диффузоре и в рабочем колесе компрессора и возникающими при этом срывами потока воздуха (рис. 3).

Рис. 3 Схема срыва потока с лопаток диффузоракомпрессора при уменьшении производительности

Объемная производительность центробежного компрессора, навешанного на двигатель, изменяется пропорционально частоте вращения, а напор пропорционально квадрату частоты вращения. Поскольку плотность пропорциональна давлению воздуха (напору), следовательно, плотность также изменяется пропорционально квадрату частоты вращения. Массовый расход воздуха через компрессор пропорционален произведению объемной производительности и напора. Поэтому для центробежного компрессора массовый расход воздуха изменяется пропорционально кубу частоты вращения.

Кубичная взаимосвязь между массовым расходом воздуха и частотой вращения объясняет невозможность реализации механического наддува с центробежным компрессором в главных двигателях, работающих на винт фиксированного шага. При таком компрессоре работа двигателя будет обеспечена лишь в одной точке. При снижении частоты вращения расход воздуха будет убывать в большей степени, чем снижается цикловая подача топлива (соответственно пропорционально n3 и n2). Поэтому механический наддув с центробежным компрессором может быть применен лишь в двигателях, работающих по нагрузочной характеристике.

Смотрите также:
а) Объемный компрессор

Октябрь, 10, 2016 314 0
Читайте также