离心压缩机r一维计算公式共38页
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压缩机转子计算公式
压缩机转子计算公式在压缩机的设计和运行过程中，转子是一个非常重要的部件，它的设计和计算对于压缩机的性能和效率有着直接的影响。
在本文中，我们将讨论压缩机转子的计算公式，以及它们在压缩机设计中的应用。
首先，让我们来了解一下压缩机转子的基本结构和工作原理。
压缩机转子通常由多个叶片组成，这些叶片的形状和排列方式对于压缩机的性能有着重要的影响。
在压缩机工作时，转子会以高速旋转，通过叶片的运动将气体进行压缩，从而提高气体的压力和温度。
在设计压缩机转子时，需要考虑多个因素，包括叶片的形状、数量、排列方式以及转子的旋转速度等。
为了更好地理解这些因素，我们需要使用一些计算公式来进行分析和设计。
首先，让我们来看一下压缩机转子的叶片角度计算公式。
叶片角度是指叶片与转子轴线的夹角，它对于气体的压缩效率和能量损失有着重要的影响。
一般来说，叶片角度的选择需要考虑气体的流动特性、叶片的强度和叶片与转子的匹配情况等因素。
叶片角度的计算公式可以表示为：β = arctan((Vw Vt) / U)。
其中，β表示叶片角度，Vw表示气体相对于叶片的速度，Vt表示叶片尖端的速度，U表示转子的周转速度。
通过这个公式，我们可以计算出合适的叶片角度，从而提高压缩机的效率和性能。
除了叶片角度，叶片数目也是一个重要的设计参数。
叶片数目的选择需要考虑气体的流动特性、叶片的强度和转子的结构等因素。
一般来说，叶片数目越多，压缩机的效率和性能就会越高。
叶片数目的计算公式可以表示为：N = π D / L tan(β)。
其中，N表示叶片数目，D表示转子的直径，L表示叶片的长度，β表示叶片角度。
通过这个公式，我们可以计算出合适的叶片数目，从而提高压缩机的效率和性能。
除了叶片角度和叶片数目，叶片的弯曲角度也是一个重要的设计参数。
叶片的弯曲角度对于气体的压缩效率和能量损失有着重要的影响。
一般来说，叶片的弯曲角度越小，压缩机的效率和性能就会越高。
叶片的弯曲角度的计算公式可以表示为：α = arctan((Vw Vt) / U)。
离心压缩机1(2)全解
速度三角形
一、流体在叶轮中的流动——速度三角形
符号说明（教材上都有）
速度三角形
βA又叫叶片安装角； 理想情况下βA=β；
叶轮出口β2A叫叶片离角。
一、流体在叶轮中的流动——速度三角形
速度三角形是研究叶轮内流体流动的
重要工具，是重要的研究对象。分析泵和压
缩机的性能、确定叶轮进出口几何参数都要
2 2
2 1
（1-9）
离心压缩 机基本方 程式
HT u2c2u u1c1u
1.2 气体在级中流动的概念及基本方程
考虑叶片数有限，则有
HT u2c2 u u1c1u
进口无预旋：
J/kg
2 2
2 2 2 u2 u12 w12 w2 c2 c12 HT 2 2 2
离心压缩机
1.1 离心压缩机的主要构件及基本工作原理 1.2 气体在级中流动的概念及基本方程
1.3 级中能量损失
1.4 级的性能曲线
1.5 多级离心压缩机的性能曲线
1.6 离心压缩机的主要零部件
只有在叶片数无穷多情况下才能实现： 流体从叶轮中获得能头，首先表现在流速大小和流动方向 ——叶片无限多、无限薄。 的改变，速度三角形就是研究这种流动规律有效工具 。
D'
由连续性方程，有
m
‘ ABB' A
mCDD'C‘ QT dt
定常流动条件下，应有：
dLo QT dt c2l2 c1l1
l1 r1 cos 1 l2 r2 cos 2
dLo QT dt c2l2 c1l1
dLo QT c2 r2 cos 2 c1 r1 cos 1 将动量矩对时间求导： dt
泵与压缩机-第七节 离心压缩机的相似条件和性能换算
第七节离心压缩机的相似条件和性能换算一离心压缩机流动相似应具备的条件1．几何相似2．进口运动相似3 3 动力相似动力相似①雷诺数相等实际当机器雷诺数大于实际当机器雷诺数大于5X105X106～107时，机内气体流动状态已进入自动模化区动模化区。
流动阻力系数不随流动阻力系数不随Re Re Re而变化而变化而变化，，近似是一个常数近似是一个常数，，因此可忽略雷诺数的影响雷诺数的影响。
M a c a c c L L a c L L a L a EL F i =′′====22222222222''''''ρρρρρ3 3 动力相似动力相似②马赫数相等弹性系数弹性系数E E 的定义的定义：：产生单位容积相对变化率时所需压强增量强增量。
只有对应马赫数相等只有对应马赫数相等M M ，对应的温度比对应的温度比、、速度比速度比、、压力比压力比、、比容比才相等才相等。
在实际使用中在实际使用中，，往往采用作为压缩机马赫数的特征值往往采用作为压缩机马赫数的特征值，，称为特征马赫数赫数。
因为特征马赫数因为特征马赫数，，不随工况改变不随工况改变，，仅取决于机器初始条件的无因次参数次参数，，应用方便应用方便。
4.4.气体绝热指数相等气体绝热指数相等要保持两机的流动过程相似要保持两机的流动过程相似，，气体的绝热指数必须相等数必须相等，，即k k ′=综上所述综上所述,,要保持两机的流动过程完全相似的条件如下的条件如下::(1) (1) 几何相似几何相似几何相似;;(2) (2) 进口速度三角形相似进口速度三角形相似进口速度三角形相似;;(3) (3) 特征马赫数相似特征马赫数相似特征马赫数相似;;(4) (4) 绝热指数相等绝热指数相等绝热指数相等。
其中其中(1)(3)(4)(1)(3)(4)(1)(3)(4)是两机流动相似的先决条件是两机流动相似的先决条件是两机流动相似的先决条件, , , 加上加上加上（（2），统称两机流动相似的充要条件统称两机流动相似的充要条件。
离心式压缩机的典型结构与基本方程(二)资料重点
m1
T0'
T0
P0' P0
m
m1
T0 m
（三） 级的总功能头与功率
1 总功能头： H tot H th hl hdf
Hth为1kg有效气体获得的能量。 有效气体：进入到扩压器的气体为有效气体。
流过叶轮的质量流量为 M tot M M l
消耗的总功率 Ntot (M M l )H th N df
四 多级压缩
（一）采用多级串联和多缸串联的必要性 一般离心压缩机多为多级串联式的结构；转子上最多装9个叶轮， 高压力比或输送轻气体的机器多缸串联形成机组。
（二）分段与中间冷却以减少耗功
压缩温度高的气体要多耗功,在离心压缩机中采用分段中 间冷却结构。
分段与中间冷却还要考虑下列回素：
①被压缩介质的易燃、易爆，则段出口的温度宜低, 因在高温下气体发生不必要的分解或化合，或产生并加 速对机器的腐蚀，冷却次数多。
马赫数: 超音速 ： M 1 跨音速 ： M 1
超音速气流易产生波阻损失
（4 ）激波损失
超音速流动其流道必须先收缩后扩张，超音速区在流道的 扩张部分.
气体流动遇到障碍或迎面压力高，气流被压缩，压力波来不及 传播迅速迭加，致使气流参数如压力、温度、密度、速度存在突变， 速度突然降低，压力突增，气体动能变化为热能即波阻损失。激波 引起边界层分离造成更大的能量损失。
（2） 尾迹损失 防止措施：叶片出口处削薄或采用翼形叶片
5 激波损失 （静止声源）中振动时，使弹性介质
（1） 当地音速 声源在弹性介质
产生一种有规律的压缩与稀疏交替组成的微弱扰 动，这种扰动向空间传播的速度即当地音速a。
（2） 马赫数
M
气流速度 C 当地音速 a
压缩参数计算公式
压缩参数计算公式压缩参数是指在物理学中用来描述气体或液体在压缩过程中的变化的参数。
在工程和科学领域中，压缩参数的计算是非常重要的，因为它可以帮助我们理解和预测物质在压缩过程中的行为。
在本文中，我们将讨论压缩参数的计算公式，并且探讨一些与压缩参数相关的实际应用。
首先，让我们来看一下压缩参数的定义。
压缩参数通常用来描述气体或液体在压缩过程中的变化，通常包括体积、压力、温度等参数。
在物理学中，我们通常用压缩因子（Z）来表示气体的压缩程度。
压缩因子是气体实际体积与理想气体体积的比值，它可以用来描述气体分子之间的相互作用。
在液体的情况下，我们通常使用体积压缩系数（β）来描述液体在受压缩时的变化。
接下来，让我们来看一下压缩参数的计算公式。
对于气体的压缩因子，我们通常使用范德瓦尔斯方程来计算，其公式如下：Z = (P + a/V^2)(V b) / RT。
其中，Z为压缩因子，P为气体的压力，V为气体的体积，a和b为范德瓦尔斯常数，R为气体常数，T为气体的温度。
这个公式可以帮助我们计算气体在不同压力和温度下的压缩因子，从而帮助我们理解气体在压缩过程中的行为。
对于液体的体积压缩系数，我们通常使用以下公式来计算：β = -1/V (∂V/∂P)T。
其中，β为体积压缩系数，V为液体的体积，P为液体的压力，T为液体的温度。
这个公式可以帮助我们计算液体在受压缩时的体积变化，从而帮助我们理解液体的压缩行为。
除了上述的压缩因子和体积压缩系数外，压缩参数还包括了一些其他的参数，比如等温压缩系数、绝热压缩系数等。
这些参数的计算公式各不相同，但它们都可以帮助我们理解和预测物质在压缩过程中的行为。
压缩参数的计算不仅在理论研究中有着重要的应用，它还在工程和科学领域中有着广泛的应用。
比如，在石油和天然气开采中，我们需要了解气体在地下储层中的压缩行为，以便更好地进行气体开采和储存。
在化工工程中，我们需要了解液体在管道中的压缩行为，以便更好地设计管道系统。
压缩机的压缩比计算及其方法
压缩机的压缩比计算及其方法压缩机是一种将气体压缩成高压气体的设备，广泛应用于化工、电力、石油、天然气等行业。
在压缩机工作时，由于受到压缩机本身的构造、工作介质的物性参数等因素的影响，会产生一定的压缩比。
本文将探讨压缩比的计算方法及其应用。
一、压缩比的定义压缩比是指压缩前和压缩后气体的压力比值，通常用符号r表示，由式子r=p2/p1给出，其中p1为压缩前的压力，p2为压缩后的压力。
常见的压缩机有往复式、螺杆式、离心式等多种类型，它们在压缩比方面的特点有所不同，因此压缩比的计算方法也不同。
二、往复式压缩机中压缩比的计算往复式压缩机是一种通过往复运动将气体压缩的设备，其压缩比可以通过以下公式进行计算：r = (Vs + V1)/(Vs + V2)其中Vs为气缸有效容积，V1为吸气室中的气体体积，V2为排气室中的气体体积。
该公式的推导基于两个假设条件：首先，气体的压缩过程是绝热的；其次，气体的质量在压缩过程中不变。
三、螺杆式压缩机中压缩比的计算螺杆式压缩机是一种由两个螺旋形状的转子配合起来进行气体压缩的设备，其压缩比可以通过以下公式进行计算：r = (V1 + Vr)/(V2 + Vr)其中V1为吸气侧容积，V2为排气侧容积，Vr为螺杆间隙空气容积。
螺杆式压缩机是一种容积式压缩机，它的压缩过程在慢速旋转的螺杆之间完成，因此其压缩比受到螺杆的排量、尺寸、旋转速度等多种因素的影响。
四、离心式压缩机中压缩比的计算离心式压缩机是一种通过高速旋转叶轮将气体压缩的设备，其压缩比可以通过以下公式进行计算：r = (u2/u1)^2其中u1为气体进口的速度，u2为气体出口的速度。
离心式压缩机对气体压缩比的影响主要来自于旋转叶轮的几何形状、速度、叶片数等因素，因此压缩比的计算也与这些因素有关。
五、压缩比的应用在压缩机的运行过程中，高压气体的压缩比会直接影响到其耗能、效率、温度等方面的性能指标，因此良好的压缩比控制是压缩机设计和运行的重要问题。
离心压缩机热力计算 (3)
离心压缩机热力计算一、叶轮基本参数的计算二、子午面形状的调整图1 叶轮子午面流道叶轮基本参数计算完毕后，会形成一个子午面流道，如上图所示，通过贝塞尔曲线来控制流道的形状，调整贝塞尔曲线控制点的位置可以调整叶轮子午面流道的形状。
(a) (b)图2从叶轮入口到出口(a)通流面积变化曲线与(b)轮毂轮盖曲率的变化曲线在调整子午面流道的轮廓时应保证图2(a)通流面积的变化曲线避免出现局部最大、最小值及图2(b)轮毂、轮盖的曲率变化曲线尽可能平缓。
三、叶片特性设定叶片数、叶片形状、叶片前缘后缘的厚度（用于计算阻塞系数），设定叶片冲角和落后角。
叶片数的设定依据叶片出口角：Z=12 β2≈30°Z=16 β2≈45°~60°Z=20 β2≈70°~90°也可用推荐的公式进行计算：Z=k Z d2+d1d2−d1sinβ1+β22k Z=6.5~8.0叶片形状的选择：图3 6种叶片形状CFturbo提供了6种形状的叶片，对于压缩机而言，主要使用直纹曲面（Ruled surface 3D）叶片和径向元素曲面（Radial element 3D）叶片两种。
设定叶片前缘后缘的厚度和冲角，落后角：对于冲角i的选择，这里建议对于后弯型叶轮，当考虑阻塞后，一般取−2°~+1°（徐忠书，75页）。
落后角可以直接输入，也可以选择不同的经验模型。
落后角不应超过10°~14°。
叶片前缘、后缘的厚度的初始值是根据经验公式给定的。
四、调整叶片包角与等分线（a）（b）图4 叶片包角随等分线的变化曲线（a），（b）为横纵坐标的示意图上图表主要用于调节叶片包角与叶片等分线的扭曲度，调整该图很可能会形成不合理的叶片形状，要特别注意，设计过程要求第一排和第二。
初始设计一般0-3点等分横坐标的距离。
排的点必须在一条直线上，这样才能满足β=dmdt五、叶片厚度及叶片前缘的调整图5 叶片厚度的调整叶片厚度的调整，前缘与后缘厚度的调整在叶片特性选项栏中设置，叶片被三等分，图中箭头所指为1/3和2/3等分点。
09离心式压缩机的典型结构与基本方程(一)
2
Cr 2 ctg 2 A sin 2 A ) U2 Z
2r
Cr 2 U2
为流量系数
Z
2
2U (1 2 r ctg 2 A
sin 2 A )
理论能量头系数或周速系数
H th 2U U 2
叶片数有限多时的欧拉方程:
例1 某离心式压缩机的第三级叶轮其叶片进
C4
2
C3 2C P
0
Tst
C3 C4 T3 T4 2C p 2C p
2
2
绝能流道 的特点：
②非绝能流道的特点
H th 0
( H st ) 4 ( H st ) 3
(Tst ) 3 (Tst ) 4 const
H th ( H 2 H 1 )
H1
2
2
1.4 1 0 962 4.57K 1.4 288 .3 2
T0 Tin 4.57 293 4.57 288 .4K
叶轮出口截面气流温度略
例2.已知某离心式空气压缩机“级”的in－in截面气流温度
tin=20°，Cin=0，R=288J/(㎏· k)，级的进口截面上的压力 Pin=93kPa，由叶轮加入到气流的外功能头htot=48kJ/㎏，叶轮进、
①吸气室作用 将气体均 匀导入叶轮入口 ②叶轮 对气体作功使气 体获得能量 ③扩压器 将速度能转化 为压力能 。 ④弯道 使气体由离心方向改变为向心方向。 ⑤回流器 使气体依靠回流器中的叶片导流作用均匀地向心流动。 ⑥涡壳 将扩压器或叶轮出来的气流汇集起来引出压缩机。
3 几个重要部件：
（１）密封件：进口密封 叶轮进口圈外径处设轮盖密封 级间密封 通常采用迷宫式密封 轴封 转轴伸出机壳外设有密封，称轴端密封 低压处采用迷 宫密封，高压处采用浮环油膜密封或机械密封。
第3章离心压缩机
3.1.3 级内的各种能量损失
级中能量损失包括三种：流动损失、漏气损失、轮阻损失
3.1.3.1 级内的流动损失
（1）摩阻损失
产生原因：流体的粘性是根本原因。从叶轮进口到出口有流 体与壁面接触，就有边界层存在，就将产生摩阻损失。
大小：
Hf
l cm2
dhm 2
f Re, D
为摩阻系数 ，是Re与壁面粗糙
能量方程用来计算气流温度（或焓）的增加和速度的变化。
Lth q cp T0 T0
c02 c02 2
h0
h0
c02
2
c02
根据热力学的能量转换与守恒定律，当气体在 级中作稳定流动时，取级中任意两截面a、b间 的系统作为考察对象，则对单位质量气体有：
能量方程的物理意义：
•能量方程是既含有机械能又含有热能的能量转化与守恒方程，它 表示由叶轮所作的机械功，转换为级内气体温度（或焓）的升高和 动能的增加；
对于多变过程，则多变压缩功为
m1
2 dp
1
Wi M
Lpol
H pol
m m 1
RT1
p2 p1
m
1
式中 H pol 称为多变压缩有效能量头，简称为多变能量头。
能量头系数ψ：能量头与 u22之比，那么多变能量头系数表示为
pol
H pol u22
或
H pol
u2
pol 2
多变能头系数的大小，表示叶轮圆周速度用来提高气体压力比的能量利用 程度。
（4）二次流损失
产生原因：叶道同一 截面上气流速度与压 力分布不均匀，存在 压差，产生流动，干 扰主气流的流动，产 生能量损失 。
在叶轮和弯道处急剧 转弯部位出现。
压缩机空速计算公式
压缩机空速计算公式在航空领域，压缩机空速是一个非常重要的参数，它是指飞机在飞行中所受到的空气流速。
压缩机空速的准确计算对于飞机的设计、性能评估和飞行安全都具有重要意义。
在本文中，我们将介绍压缩机空速的计算公式及其应用。
压缩机空速的计算公式如下所示：V = √(2 h γ R T)。
其中，V表示压缩机空速，h表示高度，γ表示空气的比热比，R表示气体常数，T表示温度。
这个公式是根据理想气体状态方程推导出来的，它描述了飞机在不同高度和温度下的空速。
在实际应用中，压缩机空速的计算需要考虑到多种因素，包括高度、温度、气压等。
在飞机设计中，工程师需要根据飞行任务和气象条件来确定飞机在不同高度和温度下的压缩机空速。
同时，在飞行中，飞行员也需要根据实际情况来计算和调整飞机的压缩机空速，以确保飞行安全和最佳性能。
在实际飞行中，压缩机空速的计算还需要考虑到飞机的机动性能和气动性能。
飞机在不同高度和温度下的压缩机空速会影响到飞机的升力、阻力和推力，从而影响到飞机的性能和飞行特性。
因此，飞机的设计和飞行操作都需要充分考虑到压缩机空速的影响。
除了飞机设计和飞行操作外，压缩机空速的计算还在航空领域的其他领域有着重要的应用。
例如，在航空气象学中，压缩机空速是一个重要的气象参数，它可以用来描述大气环流和风场的特性。
在航空工程中，压缩机空速的计算也是飞机性能评估和改进的重要基础。
总之，压缩机空速的计算公式是飞机设计、飞行操作和航空领域研究的重要基础。
通过对压缩机空速的准确计算和应用，可以提高飞机的性能和安全性，促进航空技术的发展。
希望本文对压缩机空速的理解和应用有所帮助，也希望读者能够进一步深入研究和探讨这一领域的知识。