Бобков А.В.
ВЛИЯНИЕ МИНИАТЮРИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ НА КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ НАГНЕТАТЕЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ТИПА
Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет
Введение. Анализ тенденций развития энергомашиностроения показывает, что в последние годы происходит ужесточение энергосберегающих и экологических требований, предъявляемых, как к энергосистемам в целом, так и к отдельным их элементам. В связи с этим растёт потребность в автономных энергосистемах малой мощности, становится актуальным процесс проведения миниатюризации вновь разрабатываемого оборудования, в частности, насосов и компрессоров центробежного типа с диаметром рабочего колеса (РК) D2, не превышающим 50×10-3 м (см. рис.1.) и объёмным расходом рабочего тела £ 300×10-6 м3/с.
В данной статье они будут обобщены названием: малоразмерные центробежные нагнетатели (МЦН).
1. Актуальность проблемы
К началу реального применения МЦН, например, в авиакосмической технике (середина прошлого века) был накоплен уже достаточный опыт проектирования полноразмерных центробежных нагнетателей (ПЦН). Естественным шагом первых разработчиков МЦН стало заимствование существующих схем расчёта и гидродинамических принципов оптимизации проточной части ПЦН. В процессе доводочных испытаний МЦН, однако, стало выявляться значительное несоответствие между расчётными и реальными параметрами вновь разрабатываемых малоразмерных конструкций ПЦН. Расхождение начали устранять введением в расчётные формулы поправочных коэффициентов. Такая схема совершенствования аналитической базы проектирования МЦН оказалась приемлемой в условиях недостатка информации по аэрогидродинамике МЦН и стала основной на многие годы. Некоторые поправки, например, по оптимальной величине геометрической степени диффузорности межлопаточных каналов рабочего колеса, достигли (300…500)% от общепринятых значений и не имели адекватного объяснения [1].
К началу реального применения МЦН, например, в авиакосмической технике (середина прошлого века) был накоплен уже достаточный опыт проектирования полноразмерных центробежных нагнетателей (ПЦН). Естественным шагом первых разработчиков МЦН стало заимствование существующих схем расчёта и гидродинамических принципов оптимизации проточной части ПЦН. В процессе доводочных испытаний МЦН, однако, стало выявляться значительное несоответствие между расчётными и реальными параметрами вновь разрабатываемых малоразмерных конструкций ПЦН. Расхождение начали устранять введением в расчётные формулы поправочных коэффициентов. Такая схема совершенствования аналитической базы проектирования МЦН оказалась приемлемой в условиях недостатка информации по аэрогидродинамике МЦН и стала основной на многие годы. Некоторые поправки, например, по оптимальной величине геометрической степени диффузорности межлопаточных каналов рабочего колеса, достигли (300…500)% от общепринятых значений и не имели адекватного объяснения [1].