新空压机工效勘定办法解析

多变指数的变化很大程度上是由于流动损失引起的，因此，其计算式也是与损失密切相关。计算式的基本形式如下nn-1=kk-1-hRT（1）式中n多变指数k绝热指数h、T各自流道的流动损失和进出口温差R气体常数（831479/MW），MW为该气体的分子量在计算流动损失的过程中，有未知量的，可采用迭代的方法计算，一般先假设进口径向速度。

损失模型的建立在结合损失模型的情况下计算压缩机各截面参数，*后就可得到压比、效率和流量间的关系。这里定义的截面如下：离心压缩机计算截面示意图及进出口速度三角形叶轮损失模型（1）叶片表面摩擦损失hsfhsf=2CfLBdHBW2（2）式中Cf摩擦系数，Cf=0412/Re01925W=（2W2+W11+W10）/4LB=8D2-D11+D102-b2+2LZ205（sin11+sin10）+sin2其中LZ叶轮轴向长度dHB平均水力直径dHB的计算式为dHB=D2sin2ZB+D2sin2b2+05D1rsin11+sin102ZB+D11+D110D11-D110sin11+sin102（2）分离损失hbehbe=0001LBZBD2WmaxW225+W11W225W211（3）式中Wmax=W11（1+AB|i|）AB攻角损失系数i攻角（3）尾迹混合损失hmixhmix=tt-12C2（4）式中，t=w+s，当W2/W1max056时，eS=0，当W2/W1max（4）二次流损失hsechsec=0034（W211-W210）（5）（5）漏气损失hlhl=06C2rb22C2UC2rb2ZBD211-D210（D2-D11）（1+2/1）（6）（6）轮盘摩擦损失hdfhdf=KMU32D321+2132mmdnd2（7）式中，m、md分别为非设计工况和设计工况下的质量流量。KM的取值分两种情况，当Re3105时，KM=00622Re-05，其中大多数情况Re>3105.

静止元件损失模型（1）吸气室流动损失hinlhinl=icC212（8）式中，对于轴向进气，ic%00501，对于径向轴向进气，ic%0102.

（2）无叶扩压器流动损失hdifhdif=vlC232（9）式中，vl=0147+（%-12）200046，当量扩张角%计算以下：tan%2=2b2/D2D3/D2+1sin323.

（3）有叶扩压器流动损失hvdhvd=12007+00038Cmax，3C5-13+00038C3C5-13C23（10）1+441-W2W111-D3D2-1033式中Cmax，3=C3（1+AC|i|）AC叶片扩压器的攻角损失系数（4）蜗壳流动损失hvolhvol= volC242（11）式中vol：0180223预测结果通过上述损失模型及截面气动参数计算公式，利用MATLAB编写相关程序计算压比、效率和流量间的关系。在本文中，所采用压缩机的主要参数有：进口轮缘直径为196mm，轴向长度为874mm，出口叶片宽度为145mm，叶轮直径为280mm，叶片数为24片，设计流量为24kg/s，设计转速为24214r/min，设计工况下的压比为25.计算结果如下：绝热指数下的压比-流量曲线多变指数下的压比-流量曲线绝热指数下的效率-流量曲线多变指数下的效率-流量曲线

结论从以上图形可以看出，采用多变指数计算得到的值更接近于实验数值，无论从平滑度和准确性上都优于采用绝热指数计算的值，这是因为采用多变指数来模拟流动过程更接近于实际过程的结果。这里值得指出的是：后者的压比较前者高，但效率比它低，笔者认为这是由于流动损失在采用多变指数计算时比绝热指数计算时大，导致熵增，有部分热能（焓的形式）转化为压力能的结果。总的来说，采用多变系数的性能预测方法得到的结果误差较小，特别在设计工况下与实验值吻合较好，这为离心压缩机性能预测方法提供了新的思路，有一定的借鉴意义。