Способы изменения характеристики компрессора

В турбокомпрессо­рах используются три вида характеристик: размерные, при­веденные и безразмерные. Характеристики компрессо­ров имеют свои особенности по сравнению с характеристиками насосов и вентиляторов.

Размерные характеристики компрессоров изобража­ются в виде зависимостей степени повышения давления е или конечного давления р_к, а также КПД и мощности от объемной или массовой производительности при различных частотах вращения. На характеристиках указываются начальные параметры газа р_н и Т_н, при которых производились стендовые испытания компрессоров.

Характеристики компрессоров имеют особенности, вызван­ные сжимаемостью газа. Важнейшей особенностью характерис­тик компрессора является граница помпажа. Каждой частоте вращения соответствует определенное значение минимальной подачи, начиная с которой возникает внутренний помпаж, про­исходящий в последних ступенях. Размерные характеристики справедливы только для определенной температуры газа на всасе компрессора. В зимних условиях компрессоры могут пода­вать большие массовые расходы газа m, чем летом, при одина­ковых степенях повышения давления ε_к, так как плотность газа с понижением температуры повышается.

В практике инженерных расчетов характеристики компрессоров удобно изображать в приведенных координатах, т. е. используя так называемые приведенные характеристики.

Кроме указанных видов характеристик компрессоров приме­няются безразмерные характеристики, которые одина­ковы для геометрически подобных компрессоров, если влияние числа Re на характеристики незначительно и компрессоры по­дают одинаковый газ.

Пересчет характеристик производится при переводе компрес­сора на иные условия работы (применяется иной газ, резко из­меняется температура Т_н или давление р_н газа, либо то и другое вместе). Пересчет характеристик основан на балансе энергии.

Пересчет характеристик на другую температуру га­за на входе, в секцию ком­прессора производится при условии постоянной частоты вращения и неиз­менных свойствах газа.

В основу пересчета характеристик положено условие сохра­нения подобия треугольников скоростей в среднем сечении секции компрессора относительно входных и выходных пара­метров, при этом погрешности при пересчете минимальны.

При пересчете характеристик кроме условий геометричес­кого и кинематического подобия (равенство или подобие тре­угольников скоростей) должны выполняться и условия газоди­намического подобия. Основными параметрами газодинамичес­кого подобия являются: число Рейнольдса, показатель изоэнтропы и число Маха М =с/ , с - местная скорость газа.

В промышленной энергетике применяются компрессоры, в которых скорости газа меньше скорости звука.

Считается, что если М < 0,8, то число Маха практически не влияет на характеристики компрессора и пересчет характерис­тик компрессора можно производить по изложенному методу. В противном случае, когда М > 0,8, пересчет характеристик компрессора производит завод-изготовитель путем соответству­ющего расчета проточной части. Течение газа в каналах комп­рессора имеет турбулентный характер и не оказывает значи­тельного влияния на показатели компрессора, поэтому для про­мышленных компрессоров влиянием изменений Re пренебре­гают.

17. ДВС: классификация и области применения.

Тепловые двигатели могут быть разделены на две основные группы.

1.Двигатели с внешним сгоранием - паровые машины, паровые турбины, двигатели Стирлинга

2. Двигатели внутреннего сгорания.

В качестве энергетических установок автомобилей наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания, в которых процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах. На большинстве современных автомобилей установлены двигатели внутреннего сгорания. Быстрое распространение ДВС в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и стационарной энергетике была обусловлена рядом их положительных особенностей. Осуществление рабочего цикла ДВС в одном цилиндре с малыми потерями и значительным перепадом температур между источником теплоты и холодильником обеспечивает высокую экономичность этих двигателей.

Классификация двигателей внутреннего сгорания.

По способу смесеобразования - двигатели с внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров (карбюраторные и газовые), и двигатели с внутренним смесеобразованием (рабочая смесь образуется внутри цилиндров) - дизели;

По способу осуществления рабочего цикла - четырехтактные и двухтактные;

По числу цилиндров - одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;

По расположению цилиндров - двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд, V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 градусов двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным);

По способу охлаждения - на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением;

По виду применяемого топлива - бензиновые, дизельные, газовые и многотопливные;

По степени сжатия. В зависимости от степени сжатия различают двигатели высокого (E=12...18) и низкого (E=4...9) сжатия;

По способу наполнения цилиндра свежим зарядом:

а) двигатели без наддува, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня;

б) двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым компрессором, с целью увеличения заряда и получения повышенной мощности двигателя;

По частоте вращения: тихоходные, повышенной частоты вращения, быстроходные;

По назначению различают двигатели стационарные, автотракторные, судовые, тепловозные, авиационные и другие.

Рассматриваемые двигатели успешно используются на автомобилях, тракторах, сельскохозяйственных машинах, тепловозах, судах, электростанциях и т.д., т.е. ДВС отличаются хорошей приспособляемостью к потребителю.

Существуют конструкции автомобильных многотопливных двигателей, а также судовых двигателей большой мощности, которые работают на различных топливах – от дизельного до котельного мазута.