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离心式压缩机原理课程设计
PAGE1
离心式压缩机课程设计
设计任务说明
设计参数
，，，，
工质：干空气，，
设计方法：效率法。
效率法：是根据已有的压缩机的生产和科学实验，预先给定级的多变效率。同时，对于级的主要几何参数相对值，主要气动参数和各元件的型式，按已有的经验数据选取，从而设计计算出压缩机流道部分的几何尺寸。
参数整理
=300K
=297K
,
方案计算
段的确定
确定段数
根据计算压比的数值，按照经验，当=5～9时，Z=2～3
这里取Z=2，N=Z+1=3，即采用三段，两次中间冷却。
确定段压比
选取段间压力损失比（i=Ⅰ，Ⅱ）
各段进口温度：
选取各段平均多变效率：
计算系数：
各段计算压比：
为了避免后面级升温过高和过小，对计算压比进行调整如下所示：
段压比的调整
序号
名称
符号
第一段
第二段
第三段
1
计算压比
2.4394
2.1073
1.8591
2
调整后压比
2.735
2.105
1.70
3
调整前后压比差
%
12.3
-0.11
-8.5
误差在合理范围内，调整合理。
校核段压比：
各段进口参数及多变功
各段指数系数：
各段进口压力：
各段进口体积流量：
各段多变压缩功：
级数的计算
基本参数选取
序号
主要参数
符号
单位
第一段
第二段
第三段
1
叶轮出口圆周速度
m/s
270
250
240
2
叶轮出口角度
度
90
60
40
3
流量系数
——
0.32
0.27
0.26
4
叶轮叶片数
Z
片
22
21
20
5
漏气损失系数与轮阻损失系数
——
0.0145
0.035
0.0455
6
多变效率
——
0.82
0.81
0.79
计算级数
序号
名称
计算公式
单位
第一段
第二段
第三段
1
周速系数
——
0.8572
0.7146
0.5892
2
能量头系数
——
0.7173
0.5991
0.4866
3
计算级数
——
2.02
2.08
1.91
4
圆整级数
k
——
2
2
2
5
调整级数后的圆周速度
m/s
269.64
250.93
231.56
确定转速
计算缸内第一级：
参考截面：第一级进口
计算截面：第一级叶轮出口
选取=0.0610，=0.9531
第一级：
叶轮出口角度
度
90
流量系数
——
0.32
叶轮叶片数
Z
片
22
漏气损失系数与轮阻损失系数
——
0.0140
多变效率
——
0.825
=0.8572
=52136.60J/kg
所以可得转速：
圆整转速：n=8600r/min
重新核算：
计算末段末级
参考截面：第三段进口
计算截面：末级叶轮出口
选取
参考已有数据：
=0.26
=231.56m/s
=0.79
=40°
Z=20
=0.0455
(第三段数据，以段进口为参考截面)
=52184.11J/kg(第三段数据，以段进口为参考截面)
计算：
2.765
末级的也在0.02～0.065之间，符合要求，可以选取转速n=8600r/min。
校核
第一级：
取=6mm,=4mm
=600mm
=0.9531
末级：
取=6mm,=4mm
=514mm
=0.9230
校核结果与原取数值相差小，无需返回计算。
最终第一级和末级的结果如下：
第一级：=0.0607，=0.9532
末级：=0.0212，=0.9230
转速：n=8600r/min
结论：第一级与最末级的都在0.02～0.065之间，符合要求，因此转速n=8600r/min是合理的，以下将其他各段各级的相关数据总结成表。
各段各级的确定
参考截面：各段进口，进口截面速度20m/s
计算截面：各级叶轮出口
名称
第一段
第二段
第三段
备注
第一级
第二级
第三级
第四级
第五级
第六级
入口容积流量
6.867
——
2.639
——
1.287
——
叶轮出口阻塞系数
0.9531
0.9532
0.9446
0.9446
0.9230
0.9230
选
叶轮出口圆周速度（m/s）
269.64
269.64
250.93
250.93
231.56
231.56
各级叶轮出口角度（度）
90
90
60
60
40
40
选
流量系数
0.32
0.32
0.27
0.27
0.26
0.26
选
叶片数Z（片）
22
22
21
21
20
20
选
漏气损失系数与轮阻损失系数
0．0140
0.0150
0.0300
0.0400
0.0450
0.0460
选
多变效率
0.825
0.815
0.815
0.805
0.795
0.785
选
指数系数
2.8875
2.8525
2.8525
2.8175
2.7825
2.7475
周速系数
0.8572
0.8572
0.7146
0.7146
0.5892
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