Изменение состояния газа в компрессоре

На рис. 13.9, в ступень компрессора ограничена сечением 0 на выходе из обратного направляющего аппарата предыдущей ступени и сечением 6. В координатах s, T (рис. 13.9. г) изменение состояния газа изображается ломаной линией 0, 1, …, 6. Соответствующие точки 0^*, 1^*, …, 6^* расположены на изолиниях полных энтальпий.

Вследствие трения переднего диска о газ температура газа в пространстве между колесом и корпусом выше, нежели при входе в колесо. Во входной воронке рабочего колеса при смешении потока газа утечки (см. рис. 13.9, в) с основным потоком газа происходит передача тепла последнему в количестве , в результате чего полная энтальпия газа повышается (переход 0^* - 1^*). Дальнейший рост энтальпии (1^* - 2^*) происходит вследствие работы лопастей рабочего колеса . У входа в диффузор основной поток газа вновь подогревается газом, перетекающим через диафрагму, чему соответствует изменение полной энтальпии .

Точки 3^* и 6^* расположены на общей изоэнтальпе, поскольку на участке 3 – 6 подвод теплоты и работы извне отсутствует. Наклон линий 1 – 2 и 3 – 6 обусловлен внутренним теплопритоком, возникающим вследствие потерь в лопастном аппарате рабочего колеса и в диффузоре и обратном направляющем аппарате (ОНА).

Приведенный анализ процесса сжатия газа схематичный. Изучая реальный процесс, можно обнаружить, что он более сложен, чем на рис. 13.9. г. Так, перед входом газа в ОНА может происходить некоторое снижение давления, а в каналах ОНА вследствие движения газа с замедлением давление снова может повыситься; интенсивность подвода тепла за счёт потерь в диффузоре и в ОНА неодинаковая; мощность дискового трения частично передаётся потоку непосредственно путём теплопередачи через диски.

Переходя от ступени к компрессору в целом, следует рассмотреть последовательно все ступени. При этом конечная точка 6 предыдущей ступени – начальная для последующей, а в последней ступени ОНА заменяется спиральным отводом.