POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
Notatki: Maszyny przepływowe –
projekt i ćwiczenia
Prowadzący: doc. dr inż. Małgorzata Wiewiórowska
pok.162 bud. A-4
Opracował Łukasz Wicha
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
Notatki: Maszyny przepływowe –
projekt i ćwiczenia
Prowadzący: doc. dr inż. Małgorzata Wiewiórowska
pok.162 bud. A-4
Opracował Łukasz Wicha
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 2 z 30
Projekt 1
2 X 2009
I.
Które z pojęć jest szersze: maszyny przepływowe czy maszyny cieplne? Odp. Maszyny przepływowe jest pojęciem
szerszym, ponieważ dotyczy wszystkich maszyny, zaś maszyny cieplne to jedynie maszyny w które czynnik roboczy jest
ściśliwy.
II.
Stan termodynamiczny gazu przepływający przez daną maszynę, odzwierciedla pracę tej maszyny
III.
Jakimi wielkościami można charakteryzować gaz? Odp. Ciśnienie, objętość, masa, wilgotność, temperatura,
entropia, entalpia, egzergia, ciepło właściwe, energia
IV.
Energię cieplną wyraża się poprzez entalpię
V.
Jak się mają tablice do wykresu i-s pary wodnej? Odp. Tablice i wykres i-s to to samo, tylko że na wykresie mamy
przedstawione wartości w postaci krzywych, a w tablicach wystarczy odczytać wartość liczbową
VI.
Ile i jakich parametrów trzeba podać, by wiedzieć o jakim gazie się jest mowa? Odp. Wystarczą dwa parametry, np.
gęstość i ciśnienie, ponieważ parametry gazu są związane z równaniem Clapeyrona
VII.
Entalpia i entropia związane są z Zasadami Termodynamiki
VIII.
I Zasada Termodynamiki, mówi nam że energia jest zawsze stała w układzie zamkniętym
IX.
II Zasada Termodynamiki, mówi nam że podczas procesu wykonania pracy występują straty (w procesie zawsze
występuje dodatni przyrost entropii)
X.
Czym się różni ciśnienie dynamiczny i ciśnienie statyczne? Odp. Cieśnienie dynamiczne występuje gdy jest ruch,
ciśnieniu statycznym mierzyny gdy prędkość jest równa zero.
Ciśnienie
statyczne
Ciśnienie
całkowite
Ciśnienie
dynamiczne
XI.
Gaz doskonały jest to matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki:
1.
brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek
2.
objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu
3.
zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste
4.
cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu
XII.
W maszynach przepływowych będzie się posługiwać zawsze wielkościami właściwymi
c – prędkość płynu
XIII.
Liczba Reynoldsa jest to liczba charakteryzująca dany przepływ (laminarny lub turbulentny)
XIV.
Liczba Macha jest to liczba, która mówi nam jak się ma prędkość przepływu do prędkości krytycznej, najmniejszy
przepływ to przepływ krytyczny, występują w nim prędkość krytyczna i wszystkie warunki krytyczne
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 3 z 30
Ćwiczenia 1
5 X 2009
I.
Energia cieplna jest wyrażana entalpią właściwą dla:
1.
gazu doskonałego, ciepło właściwe jest stałe
2.
gazu rzeczywistego, ciepło właściwe zależy od temperatury
– ciepło właściwe
- energia wewnętrzna
II.
Płyny:
1.
powietrze jako gaz doskonały
2.
para wodna jako gaz rzeczywisty
III.
Rodzaje kanałów:
1.
Dyfuzor
Zjawisko sprężania, maleje prędkość, a ciśnienie wzrasta. Kanał ten będzie występował w sprężarkach
2.
Konfuzor
Zjawisko rozprężania, wzrasta prędkość, a ciśnienie maleje. Kanał ten będzie występował w silnikach
3.
rura (stały przekrój)
Rura w określonych warunkach może spełniać rolę dyfuzora
IV.
Wszystkie parametry gazu są związane z równaniem Clapeyrona
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 4 z 30
V.
Wykres i-s i linia nasycenia
K
x = 1
GAZ
WODA
t, p
W punkcie K występują wszystkie stany skupienia lód, woda i para wodna. Para wodna wilgotna oznacza, że to jest para i
że w tej parze są kropelki wody. Na prawo od K jest to obszar prawej granicznej mówiącej o gazie, zaś lewa graniczna to
jest woda. Wartości występujące na wykresie i-s to ciśnienie, temperatura, objętość właściwa, entalpia, entropia i stopień
suchości. Objętość właściwa z jedną kreseczką
dotyczy pary w mieszance paro-wodnej, zaś objętość właściwa z dwoma
kreseczkami
dotyczy wody w mieszance paro-wodnej. Każdemu ciśnienie nasycenia odpowiada tylko jedna
temperatura/ każdej temperaturze nasycenia odpowiada tylko jedno ciśnienie. Na zajęciach będziemy mówić o silnikach,
w których temperatura pary będzie wynosić 535 C zaś ciśnienie w zależności od zastosowania silnika może być 18MPa,
13MPa, 4MPa. Entalpia dynamiczna jest równoważna energii kinetycznej właściwej.
VI.
Rodzaje dysz
1.
dysza Bendemanna
0
1
prędkość poddźwiękowa
2.
dysza Lavala
0
K
1
prędkość naddźwiękowa
VII.
Liczba Macha
Prędkość przepływu płynu w zależności od prędkości dźwięku w takim samym ośrodku.
W przekroju krytycznym liczba Macha zawsze ma wartość równą 1
1
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 5 z 30
Ćwiczenia
12 X 2009
I.
Zadanie rachunkowe dot. turbiny I-stopniowej przeciwprężnej, ma ciśnienie większe od ciśnienia
atmosferycznego czyli
,1
1.
Dane
4
3
,5
13
2.
Szukane
,
3.
Wykres
t
1
p
1
2
s
1
5
3
4
1- rozprężanie 4-5 odparowanie
2-3 skraplanie 5-1 przegrzewanie pary
3-4 podgrzewani
4.
Wyliczenie sprawności turbiny
3 16
716
3 16
544,7
,1
na podstawie wykresu i-s wyznaczamy entalpię
3 16
716
544,7
5.
Wyliczenie strumienia masy (zapotrzebowania pary)
(
)
(
)
4
3 16
716
, 8
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 6 z 30
6.
Sprawdzić jak dysza będzie zastosowania w tym obiegu
wyznaczamy stosunek ciśnień krytycznych (1 i 2 to para przegrzana)
,5
, 5
dla pary przegrzanej
,546
dla pary mokrej
,577
dla powietrza (gaz doskonały)
,5 8
przepływ poddźwiękowy gdy
przepływ naddźwiękowy gdy
w naszym przypadku będzie zastosowana dysza Lavala
7.
Wyznaczyć pole przekroju krytycznego
z równania ciągłości
z stosunku ciśnień krytycznych
,546
wykresu i-s odczytaliśmy wartości
1,1
86
,
5
wyznaczenie prędkości krytycznej
dla pary przegrzanej =1,3
1,3 ,
11 535
pole przekroju krytycznego
,
,
3 1
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 7 z 30
Ćwiczenia nr 3
19 X 2009
I.
Zadanie rachunkowe dot. układu przepływowego składającego się z dyfuzora (kanał rozszerzający się) i
konfuzora (kanał zwężający się) a czynnikiem roboczym jest powietrze, które traktujemy jako gaz doskonały. Punkty
kontrolne stawiamy zawsze na drodze przepływu tam gdzie jest zmiana pola przekroju. Zadanie zawsze analizujemy
między sąsiednimi przekrojami od wlotu do wylotu w naszym układzie.
1.
Dane
.1
7
.8
. 8
3
2.
Szukane
?
?
?
?
?
?
3.
Rysunek pomocniczy
1
2
3
4.
Wyliczenie
zaś prędkość dźwięku w danym ośrodku wyliczymy ze wzoru
dla powietrza
1.4
8314
.79
. 1
8314
.79 8
. 1 3
8314
8.84
87
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 8 z 30
z równania Clapeyrona wyliczymy objętość właściwą
1.4 1 .861
347
347
.8 78
5.
Zajmujemy się gazem, więc tylko strumień masy możemy wykorzystać, bo tam nie zmieniają się parametry
gazu
. 8
78
1
35,6
6.
Analiza równania pracy dla przekroju 1-2
p
1
t
1
p
2
t
2
dla gazu doskonałego
ł
ł
Temperatura całkowita jest stała dla całego układu przepływowego
3
78
(
)
3
(
)
1
338
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 9 z 30
7.
Równania adiabaty w przekroju
(
)
.15
.65
.56
8.
Wyznaczenie ciśnienia dla przekroju 3
dla powietrza
.5 8
. 8
9.
Wyznaczenie temperatury dla przekroju 3
(
)
8
10.
Wyznaczenie prędkości dla przekroju 3
Skoro 1 to
336
11.
Wyznaczenie pola przekroju dla przekroju 3
. 77
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 10 z 30
Projekt 2
15 X 2009
I.
W turbinie maleje temperatura i ciśnienie (zjawisko rozprężania), a w związku tym wzrasta objętość właściwa,
więc kierunek przepływu pary pokrywa się z kierunkiem wzrostu średnicy.
II.
W części wysokoprężnej WP mamy najwyższe parametry pary (
535 i dla turbiny 13K215
13 ),
która dopływa do turbiny z kotła, w tej części łopatki są najniższe. W części niskoprężnej NP strumień pary rozdziela się
na dwa strumienie, gdyby był jeden wylot pole przekroju znacznie by wzrosło wraz z łopatkami a to punktu
wytrzymałościowego jest nie osiągalne (ostatnia łopatka w turbinie to jest rząd 1-1,2 m przy dwu strumieniowym
wylocie).
III.
Korpus, który zamyka turbinę jest dwuczęściowy, ponieważ zawiera on komory przez które przepływa para
zasilająca turbinę w celu przyspieszenia nagrzania elementów, aby skrócić czas uruchomienia/odstawienia turbiny (5-6
godzin). Wszystkie elementy turbiny muszą być równomiernie nagrzane w przeciwnym zarazie ulegną one zniszczeniu,
powyginają się. Z tego względu nieodzownym elementem turbiny jest obracarka, aby wirnik obracał się do momentu aż
turbina uzyska odpowiednią temperaturę. Wirnika w turbinie obraca się ok. 3 tys. m/s.
IV.
Jeden stopień turbiny składa się z dwóch wieńców, z wieńca na korpusie tzw. kierownica i z wieńca na wirniku
tzw. kanał ruchome/wirnikowe. Część na dole w łopatce to tzw. stopka łopatki (ich rozmiary zależą od mocy turbiny.
Łopatki turbiny są spięte taśmą metalową tzw. bandaż. Między łopatkami turbiny jest dysza (Bendemanna lub Lavala),
która jest utworzona przez profil łopatki. Na wejściu do turbiny mamy I – stopień turbiny regulacyjny, a zanim jest I –
stopień nieregulowany.
V.
Mając parametry na wejściu i na wyjściu, określimy ile będzie stopni, a następnie jak będą się zmieniać średnice
stopnie nieregulowanych od pierwszego do ostatniego w tej części. Potem można każdy stopnień analizować oddzielnie.
Parametry wyjściowe z jednego stopnia będą jednocześnie parametrami wejściowymi kolejnego stopnia.
VI.
Przy wyznaczeniu stopnia należy określić wszystkie parametry cieplne, przepływowe, geometrię stopnia,
kinematyka stopnia, sprawdzić warunki na zginanie (warunki wytrzymałościowe), wyznaczyć moc, sprawność.
VII.
Parametry turbiny, które należy znać by móc zaprojektować stopień
1.
Praca turbiny określona jest odcinkiem entalpii, więc znając wszystkie parametry na wlocie i wylocie z
turbiny możemy te zagadnienie rozwiązać.
2.
Pierwszy krok to analiza by mieć parametry na wejściu i wyjściu
3.
Do mocy potrzebny jest strumień masy
4.
Parametry na wlocie
ciśnienie
temperatura
entalpia
5.
Mając prędkość możemy określić energię kinetyczną
6.
Parametry na wylocie
ciśnienie
stopień wilgotności
całkowity spadek entalpii przy rozprężaniu w stopniu
całkowity spadek entalpii jaki mamy w dyspozycji w stopniu
wskaźnik prędkości
wskaźnik reakcyjności (mówi o rodzaju turbiny)
średnica podziałowa
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 11 z 30
Ćwiczenia nr 4
26 X 2009
I.
Zadanie rachunkowe dot. układu złożonego z kanału o przekroju stałym i później rozszerzającym się (rura
połączona z dyfuzorem)
1.
Rysunek pomocniczy wraz z oznaczeniami
1c
1
2
2.
Dane
ł.
,17
ł.
77
,1
,9
8
3.
Szukane
,
,
,
,
,
,
,
,
4.
Wyznaczenie temperatury w przekroju 1 z równania energii
3 1
5.
Wyznaczenie prędkości w przekroju 1
313
6.
Wyznaczenie ciśnienia w przekroju 1
(
)
,1
7.
Wyznaczenie objętości właściwej w przekroju 1
,86
8.
Wyznaczenie z równania ciągłości strumienia masy
36,4
9.
Wyznaczenie ciśnienia w przekroju
(
)
,16
10.
Wyznaczenie objętości właściwej w przekroju
,6
11.
Wyznaczenie pola przekroju w przekroju 2
, 8
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 12 z 30
Projekt 3
29 X 2009
I.
Książka przydatna do projektowania: Stefan Perycz „Turbiny parowe i gazowe”
II.
Strata wylotowa poprzedniego stopnia wynosi :
, prędkość z poprzedniego stopnia jest równa prędkością
następnego stopnia(
)
(
)
III.
Przejść z poprzedniego do następnego stopnia w turbinie
2s
p
2
0
i
0
2s
2
p
2
h
wyp
Σ
w
Suma strat
wewnętrzych
IV.
Sprawność obwodowa
(
)
(
ł
)
V.
Sprawność wewnętrzna
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 13 z 30
Ćwiczenia nr 5
9 XI 2009
I.
Przez dyszę płynie para wodna (gaz rzeczywisty), znamy następujące parametry
1.
Rysunek pomocniczy
1s
p
1
0
i
0
p
0
p
0c
i
0c
c
0
2
/2
2.
Dane
,8
4
1,8
3.
Szukane
?
4.
Rozwiązanie
Mamy do czynienia z parą przegrzaną
,546
1,8
,546
3,3
Wyznaczenie entalpii z wykresu i-s
3 3
334
Obliczenie szukanej prędkości
(
) 469
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 14 z 30
II.
Prędkość wypływu pary z dyszy wynosi 7
, ciśnienie ,7MPa, temperatura 5 ºC, wyznacz prędkość
krytyczną w najwęższym przekroju dyszy jeżeli współczynnik strat prędkości bezwzględnej wynosi ,95
1.
Rysunek pomocniczy
1s
p
0
t
0
1
0
p
1
c
1s
2
/2
i
0
i
1s
c
1
2
/2
i
1
0
K
1
Δh
d
2.
Dane
,7
5
7
,95
3.
Szukane
?
4.
Rozwiązanie
Wyliczenie prędkości
737
(1
) 658
Wyznaczenie
na podstawie wykresu odmierzając odcinki strat
Wyliczenie
,546
Wyznaczenie na podstawie wykresu
Wyliczenie
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 15 z 30
Ćwiczenia nr 6
16 XI 2009
I.
Wyliczenie trójkątów w teoretycznej turbinie akcyjnej
1.
Rysunek pomocniczy
α
1
β
1
u
c
1
w
1
u
w
2
c
2
β
2
α
2
2.
Dane
1,4
3
16º
5
,95
3.
Szukane
?
?
?
?
?
4.
Rozwiązanie
Wyliczenie prędkości obwodowej
6
1,4 3
6
Wyznaczenie
314
Wyznaczenie
7º
Wyznaczenie
95
Wyznaczenie
14
Wyznaczenie
7 º
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 16 z 30
II.
Trójkąty prędkości w teoretycznej turbinie akcyjnej
1.
Dane
1,1
3
14º
8
5
485º
,95
,91
2.
Szukane
?
?
?
?
?
3.
Rozwiązanie
Odczytanie z wykresu i-s
34
3118
Wyznaczenie
8
Wyznaczenie
755
Wyznaczenie
7 5
Wyliczenie prędkości obwodowej
6
1,1 3
6
173
Wyznaczenie
559
Wyznaczenie
18º
Wyznaczenie
5 9
Wyznaczenie
349
Wyznaczenie
7º
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 17 z 30
Ćwiczenia nr 7
30 XI 2009
I.
Trójkąty prędkości w teoretycznej turbinie reakcyjnej
1.
Dane
1,3
3
13º
3
36 º
1,
,9
,96
6º
,5
2.
Szukane
?
?
?
?
?
3.
Rozwiązanie
Odczytanie z wykresu i-s
316
3 4
Wyznaczenie
136
Wyznaczenie
(1 )
363
Wyznaczenie
348
Wyliczenie prędkości obwodowej
6
1,3 3
6
4
Wyznaczenie
157
Wyznaczenie
3 º
Wyznaczenie
6º 4º
Wyznaczenie
4 7
Wyznaczenie
6
Wyznaczenie
48º
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 18 z 30
II.
Trójkąty prędkości w teoretycznej turbinie akcyjnej
1.
Rysunek pomocniczy
α
1
β
1
u
c
1
w
1
u
w
2
c
2
β
2
α
2
2.
Dane
1,
3
14º
3
3
4 º
1,
,88
,95
6
3.
Szukane
?
?
?
4.
Rysunek pomocniczy
2
1s = 2s
p
0
t
0
p
1
=
p
2
1
0
i
0
i
2
i
1
i
1s
Δh
d
Δh
d
+ Δh
τ
Δh
wyl
h
u
c
0
2
/2
c
1s
2
/2
c
1
2
/2
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 19 z 30
5.
Rozwiązanie
Odczytanie z wykresu i-s
3 8
3 64
Wyznaczenie
16
Wyznaczenie
658
Wyznaczenie
6 5
Wyliczenie prędkości obwodowej
6
1, 3
6
188
Wyznaczenie
445
Wyznaczenie
º
Wyznaczenie
Wyznaczenie
39
Wyznaczenie
Wyznaczenie
37º
Wyznaczenie
4,6
Wyznaczenie
i
ł
ł
(1
) 44,1
Wyznaczenie sumy strat na łopatce
ł
68,7
Wyznaczenie
(
)
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 20 z 30
Wyznaczenie
(
)
Wyznaczenie
(
)
48 ,5
Wyznaczenie
87
Wyznaczenie
(
) 47 8
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 21 z 30
Ćwiczenia nr 8
7 XII 2009
I.
Wyznaczenie parametrów w turbinie reakcyjnej
1.
Dane
,48
3
14º
9 º
3
1
5 º
5
36
,8
,75
,96
8
1 ł
2.
Szukane
?
?
?
3.
Rysunek pomocniczy
2
1s
p
0
t
0
p
2
1
0
Δh
wyl
h
i
H
s
p
1
2s
H
w
H
k
= c
1s
2
/2
c
0
2
/2
Δh
d
+
Δh
ł
p
0c
i
0c
i
0
i
1s
∑h
w
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 22 z 30
4.
Rozwiązanie
Wyznaczenie
333
Wyliczenie prędkości obwodowej
,48
154
Wyliczenie prędkości obwodowej
6
,98
Wyznaczenie
6º
Wyznaczenie
175
Wyznaczenie
195
Wyznaczenie
38º
Wyznaczenie
, 16
Wyznaczenie z wykresu (
,
)
,88
Wyznaczenie
Wyznaczenie
(1 )
(1 )
,31
Wyznaczenie
8 ,4
Wyznaczenie
4
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 23 z 30
Wyznaczenie
(1 )
(1
) 4
Wyznaczenie
ł
ł
(1
) 6
Wyznaczenie
8
6
Wyznaczenie
ł
57
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 24 z 30
Ćwiczenia nr 9
14 XII 2009
I.
Wyznaczenie parametrów w turbinie kondensacyjnej
1.
Dane
1,5
3
4 º ą ł
,88
5 º
9
5
44
,95
3
18
2.
Szukane
?
?
3.
Rysunek pomocniczy
2
1s
p
0
t
0
p
2
1
0
Δh
wyl
h
i
H
s
p
1
2s
H
w
i
0
∑h
w
x
2
= 0
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 25 z 30
4.
Rozwiązanie
Dławienie izentalpowe
3
Wyznaczenie
, 3
8,73
Odczytanie z wykresu i-s
3418
168
6
Wyznaczenie
1, 7
Wyznaczenie
369
Wyliczenie prędkości obwodowej
6
35
Wyznaczenie
4
Wyznaczenie
9,3
Wyznaczenie
ł
1 1
Wyznaczenie
3663
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 26 z 30
Ćwiczenia nr 1
4 I 2010
I.
Wyznaczenie parametrów w sprężarce
1.
Dane
º
,1
,4
8
,94
,8
2.
Szukane
?
?
3.
Rysunek pomocniczy
2s
p
2
2
1
p
1
t
1
t
2
4.
Rozwiązanie
Temperatury
(
)
(
)
435
Temperatury
466
Wyznaczenie mocy sprężarki
(
)
1
1,5
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 27 z 30
II.
Wyznaczenie parametrów w sprężarce
1.
Dane
º
18º
7 (współczynnik strat w chłodnicy)
,1
1,6
6 5
(dla
,1MPa
73K)
,75
,85
2.
Szukane
?
?
3.
Rysunek pomocniczy
2
t
1
p
p
3
2s
2'
t
2'
p
2
p
1
p
3'
t
3'
p
4
3
3s
4
4s
p
2'
p
3'
t
2
t
2s
t
3
t
3s
t
4s
t
4
E-1
E-2
E-3
E-4
E-5
1
2
2'
3
4
3'
Δp
Δp
I
II
III
4.
Rozwiązanie
Wyznaczamy ciśnienie
, 5
Wyznaczamy ciśnienie
(1 )
(1 )
, 7
Temperatury
(
)
(
)
389
Temperatury
4 6
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 28 z 30
Wyznaczenie strumienia masy powietrza
744
, 1
Wyznaczenie mocy sprężarki
(
)
1
31,6
Wyznaczenie bilansu mocy dla wymiennika
(
)
(
)
,31
Wyznaczamy ciśnienie
,6 5
Wyznaczamy ciśnienie
(1 )
(1 )
,67
Temperatury
(
)
(
)
515
Temperatury
554
Wyznaczenie mocy sprężarki
(
)
1
73,1
Temperatury
(
)
(
)
673
Temperatury
74
Wyznaczenie mocy sprężarki w III stopniu
(
)
1
1 5,
Wyznaczenie mocy całkowitej sprężarki
9,9
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 29 z 30
Ćwiczenia nr 11
11 I 2010
I.
Wyznaczenie parametrów sprężarki, w której zachodzą przemiany teoretyczne czyli izentalpowe.
1.
Dane
3
,1
14
7
3
45
8
,8
2.
Szukane
?
? (reakcyjność maszyny sprężającej)
3.
Rysunek pomocniczy
Trójkąt wlotowy w sprężarce promieniowej
β
1
c
1
w
1
u
1
Trójkąt wlotowy w sprężarce z dwiema możliwymi rozwiązania
β
1
c
1
w’
1
u
1
c
1
w’’
1
4.
Rozwiązanie
Wyznaczenie
z równania II – stopnia na podstawie twierdzenia cosinusów
(
)
(
)
(
)
4 (
)
(
)
147
(
)
89,5
Z równania Eulera
Zależy nam by w sprężarkach praca teoretyczna była jak największa więc
musi być jak najmniejsze czyli wybieramy
mniejsze
Notatki: Maszyny przepływowe – projekt i ćwiczenia
Opracował Łukasz Wicha
Strona 30 z 30
Wyznaczenie prędkości
,8
118
Wyznaczenie prędkości
4
Wyznaczenie cieśnienia
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
,17
Wyznaczenie spiętrzenia
, 7
Wyznaczenie reakcyjności sprężarki
(
) (
) (
)
(
) (
)
(
) (
)
(
) (
) (
)
,53