Авторы

Перспективы применения осерадиальных колес во фреоновых холодильных центробежных компрессорах

УДК 621.515

Перспективы применения осерадиальных колес во фреоновых холодильных центробежных компрессорах

Коротков В.А., Татаренко Ю.В.

Аннотация
Проведен анализ эффективной работы ступени холодильного центробежного компрессора (ХЦК) с рабочими колесами двух типов: радиального и осерадиального. Вследствие запирания входных сечений радиальных колес, уменьшается зона эффективной работы ступени ХЦКМ, также начинает уменьшаться к.п.д. Проанализированы характеристики транспортных центробежных компрессоров с осерадиальными колесами. Приведены результаты физического эксперимента концевой хладоновой ступени с осерадиальным рабочим колесом. Приводятся геометрические параметры исследуемого осерадиального рабочего колеса. Также в составе концевой ступени было проведено исследование лопаточного диффузора, геометрические параметры которого также приведены в тексте статьи. В результате физического эксперимента получены газодинамические характеристики ХЦКМ с осерадиальным колесом. Рассматривается характеристика полной удельной работы ступени, которая подтверждает, что в исследованном диапазоне производительностей нет признаков запирания исследуемого осерадиального рабочего колеса. После анализа характеристик следует, что наибольший к.п.д. исследуемой концевой ступени 0,8 соответствует числу Маха 1,0 при отношении давлений 2,2. Произведен расчет и анализ условного коэффициента расхода при изменении чисел Маха от 0,8 до 1,5. Приводятся рекомендации области применения исследованной модельной ступени для нескольких типоразмеров осерадиальных колес.

Ключевые слова: исследование, центробежная компрессорная ступень, рабочее колесо, диффузор, характеристики, холодопроизводительность

Список литературы

Бухарин Н.Н., Евстафьев В.А., Коротков В.А. Моделирование характеристик ступени центробежного компрессора при работе на газах с различными физическими свойствами // Химическое и нефтяное машиностроение. 1995. № 11. С. 24-29. [Bukharin N.N., Evstaf'ev V.A., Korotkov V.A. Modeling of characteristics of a step of the centrifugal compressor during the work on gases with various physical properties. Khimicheskoe i neftyanoe mashinostroenie. 1995. No 11. p. 24-29. (in Russian)]
Aungier, R.H. Centrifugal Compressor: a strategy for aerodynamic design and analysis ASME Press (2000), pp.99–101.
Tamaki, H., Masaru, U., Tomoki, K., Yutaka, H. Aerodynamic Design of Centrifugal Compressor for AT14 Turbocharge. IHI Engineering Review. 2010. Vol. 43. No 2.pp.70–76.
Tamaki, H., Yamaguchi, S. The Experimental Study of Matching Between Centrifugal Compressor Impellers and Vaneless Diffuser for Turbochargers Proceedings of ASME TURBO EXPO 2007 GT2007– 28300 (2007).
Sarevski, M.N., Sarevski, V.N. Characteristics of water vapor turbocompressors applied in refrigeration and heat pump systems. International Jornal of Refrigeration. United Kingdom, 2012.08. vol. 35. No 5. P. 1484-1496.
Centrifugal Compressor Surge, Modeling and Identification for Control/ by Jan van Helvoirt / Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven, 2007. 200 p.
Kowalski S., Fakhri S., Pacheco J., Sorokes J. Centrifugal Stage Performance Prediction and Validation for High Mach Number Applications. Turbomachinery Symposium Proceedings, Houston, USA, 2012.
Иванов Г.И. Некоторые результаты испытаний центробежной ступени компрессора с регулируемым лопаточным диффузором. – Энергомашиностроение, 1972. № 8. с. 15-18. [Ivanov G.I. Some results of tests of a centrifugal step of the compressor with the adjustable scapular diffuser. Energomashinostroenie, 1972. No 8. p. 15-18. (in Russian)]
Бейков Б.П., Бордусков В.Г., Иванов П.В., Дейч Р.С. Турбокомпрессоры для наддува дизелей. – Л.: Машиностроение, 1975. 200 с. [Beikov B.P., Borduskov V.G., Ivanov P.V., Deich R.S. Turbocompressors for pressurization of diesels. Leningrad: Mashinostroenie, 1975. 200 p. (in Russian)]
Бухарин НН, Коротков В.А., Татаренко Ю.В. Новые пространственные колеса для холодильных центробежных компрессоров, работающих при высоких числах Mu. // Холодильная техника и кондиционирование. 2008. № 1. С. 26-27. [Bukharin NN, Korotkov V.A., Tatarenko Yu.V. New spatial wheels for the refrigerating centrifugal compressors working in case of high numbers Mu. Kholodil'naya tekhnika i konditsionirovanie. 2008. No 1. p. 26-27. (in Russian)]
Коротков В.А., Татаренко Ю.В. Безразмерные характеристики осерадиального колеса центробежной компрессорной ступени. // Вестник Международной академии холода. 2014. № 4. с. 44-47. [Korotkov V.A., Tatarenko Yu.V. The dimensionless characteristics of centrifugal compressor stage axial-radial impeller. Vestnik Mezhdunarodnoi akademii kholoda. 2014. No 4. p. 44-47. (in Russian)]
Бухарин Н.Н. Моделирование характеристик центробежных компрессоров. – Л.: Машиностроение, 1983. с. 214. [Bukharin N.N. Simulation of characteristics of centrifugal compressors. Leningrad. 1983. p. 214. (in Russian)]