Испытания модельных ступеней и условных компрессоров на стендах.

Построение характеристик по данным диагностики реальных компрессоров. Этот метод позволяет получить наиболее точные характеристики. Для этого используют привод с переменной частотой вращения. На входе в компрессор устанавливают устройство для измерения расхода (рис. 2.2), на выходе – дроссель. Меняя положение дросселя и подводимую мощность, получают искомые зависимости.

 

 

Рис. 2.2. Схема стенда для снятия характеристики компрессора.

 

Недостатком вышеописанной характеристики является ее зависимость от начальных параметров (Р_а и Т_а). Применив теорию подобия, можно выделить параметр расхода – и параметр оборотов – . При использовании этих параметров подобия можно получить универсальную характеристику осевого компрессора. При этом расход воздуха и обороты приводят к нормальным условиям:

 

; (2.1)

. (2.2)

 

При рассмотрении характеристик осевого компрессора при различных значениях n можно выделить следующие их особенности:

· при увеличении частоты вращения их крутизна увеличивается, что обусловлено сжимаемостью воздуха;

· при больших частотах вращения на характеристике появляется вертикальный участок, характеризующий наступление критического режима истечения на лопатках (т.н. рассогласование ступеней);

· каждой частоте вращения соответствует своя строго определенная минимальная производительность, которая и является границей помпажа.

 

 

Характеристика турбины

В отличие от компрессора, для которого частота вращения является одним из важнейших параметров переменного режима, так как она влияет на расход воздуха и напор компрессора, в турбине при варьировании числа оборотов происходят сравнительно небольшие изменения. Главные изменения режима работы турбины возникают при колебаниях термодинамических параметров, особенно давления перед или за турбиной, и в первую очередь они отражаются на расходе. Для турбин приводных ГТУ, в которых каждый отсек турбины приводит компрессорную машину, связь между расходом и термодинамическими параметрами с достаточной для инженерных целей точностью описывается следующим уравнением:

 

(2.3)

 

T3 << T’3

Т3 < T’3

Т3

где G, T₃ и π_т – соответственно расход продуктов сгорания через турбину, температура про-дуктов сгорания перед тур-биной и степень сжатия турбины при номинальном режиме работы установки; параметры, отмеченные сим-волом «’» характеризуют рас-четный режим работы ГТУ.

 

Графически характеристика турбины представляет собой семейство кривых с постоянными значениями T₃ (рис 2.3).