第二章离心压缩机-相似原理.doc

第二章 离心压缩机 【2-7】已知某离心压缩机的性能曲线如图2-4.6所示。现机器的工作转速n=3000r/min，介质及吸入压力与图2-4.6上标注相同，而吸入温度T=330.7K，若设计流量Q=2400m/h，求其对应的压力比、功率、多变效率各为多少？ 解：本题为不完全相似。 K=K’，马赫数不等。叶道入口速度三角形相似。 取n’ =3000r/min,n=3000r/min Q’= Q=2400 m/h, m’=m, = N’ =N 查表得’=3.2, =0.8, N’=7400kw ∴=0.8, N=7400kw =2.8 ∴=[1+(3.2-1)]=2.83 【2-8】某离心压缩机性能曲线如习题2-8附图所示。设工作转速、吸入压力P和介质均与图上一致，而吸气温度T=332K。问流量为2400m/h时压力比是多少？（要求换算时取进、出口截面之间的中间截面流量细数相等） 解： = = 等温升比容比 = =- =- ∴== Q=()Q’ =[1+(’-1)] 此外 R=R’, k=k’, m=m’, n=n’, P= P T≠ T’ 取点，换算，绘图 Q’ ’ m’ Q 插值得’=2.98 【2-9】题2-8的离心压缩机，如拟在Q’=2440 m/h，p’=27459pa工况下工作，试确定转速n’应为多少？（此题可用猜算法或作图法解） 解： ===2.746 假设n=2800r/min 若Q’=2440 m/h时， 对应的n=3100r/min时的’=3.36，=0.79，m=m’=1.57 Q=1=2204 m/h A=()==0.816 =[1+A(’-1)]=2.66 同理可得Q’=2600 m/h时， Q=2348 m/h， =2.62 Q’=2800 m/h时， Q=2529 m/h， =2.6 假设n=2900r/min，可得 Q’=2440 m/h时， Q=2283 m/h， =2.99 Q’=2600 m/h时， Q=2432 m/h， =2.94 Q’=2800 m/h时， Q=2619m/h， =2.91 绘图Q’=2440 m/h时， n=2800r/min，=2.938 n=2900r/min，=2.605 插值，当=2.746时，n=2842r/min 【2-10】有一台离心压缩机，用汽轮机驱动压缩油田气。油田气中含甲烷80%，气体常数R=407.7J/kg*K,绝热指数k=1.30。其中某级进气压力P=29.4210Pa，进气温度T=363.8K。现用空气对该级试验，得性能曲线如习题2-8幅图所示，并知试验时与设计点对应流量为2500 m/h。试按等比容方法，将此曲线换算成油田气的性能曲线。 解： 当Q’=2500 m/h时，k’=1.40，P’=1.010Pa, ’=3.36, =0.795，N’=8000kw R’=287.64J/kg*K，T’=288K，n’=3100r/min，k=1.30，P=29.4210Pa，T=363.8K， =1 由式 可求得 m’=1.56 又 ==0.795 可得 m=1.41 又有=’ 可得 =2.99 试验时的当量转速应为 n’= 代入数据计算得 n=7094.2 r/min Q= Q’=3301.8m/h ==26229.5kw 计算其他四个流量的数值 结果见下表 Q’ m m’ n Q 把不同转速的工况点换算成统一转速n=4000r/min 以流量2000 m/h为例 此时Q’=2610m/h Q= Q’=2581 m/h A==2610=2581 =[(1+A(=2.99 =’=20179.7 计算其他四个流量的数值 结果见下图 Q’ Q 不变 2200 2838.7 2.97 21719 2500 3225.8 3.14 24460 2800 3612.8 2.66 25390 3000 3871 2.26 25084 画性能曲线图 1