Расчет центробежного нагнетателя

Расчет

центробежного 
нагнетателя

Методические указания 
к выполнению домашнего задания 

Федеральное государственное бюджетное  
образовательное учреждение высшего образования  
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  
(национальный исследовательский университет)»

В.П. Леонов 

УДК 621.5 
ББК 31.363 
Л47 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru  
по адресу: http://ebooks.bmstu.press/catalog/57/book1846.html 

Факультет «Энергомашиностроение» 
Кафедра «Холодильная, криогенная техника, 
системы кондиционирования и жизнеобеспечения» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия 

 
 
 
Леонов, В. П. 
 
 
Расчет центробежного нагнетателя. Методические ука- 
зания к выполнению домашнего задания / В. П. Леонов. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 
29, [3] с. : ил. 
 
ISBN 978-5-7038-4924-8 
 
Представлена методика термогазодинамического и конструкторского расчета центробежного одноступенчатого нагнетателя. Приведен расчет диффузора и улитки ступени нагнетателя. 
Для студентов, изучающих курс «Турбомашины низкотемпературной техники». 
 
УДК 621.5 
ББК 31.363 
 
 

 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 
  
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4924-8                             МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 

Л47 

 

Предисловие 

Предлагаемое издание представляет собой методические указания к выполнению домашнего задания по дисциплине «Турбомашины низкотемпературной техники» и предназначено для студентов, обучающихся по специальности 16.05.01 «Специальные 
системы жизнеобеспечения».  
После проведения рубежного контроля (первый модуль) выполняется домашнее задание и осуществляется его защита (второй модуль). 
В методических указаниях приведен алгоритм термогазодинамического расчета одноступенчатого центробежного нагнетателя. Результатом расчета является получение геометрических 
параметров проточной части нагнетателя. Представлен расчет 
основных узлов компрессора: рабочего колеса, диффузора и выходного устройства. 
Данный расчет применим также для расчета первой ступени 
многоступенчатой центробежной компрессорной машины.  
Представлены рекомендации по проектированию основных 
узлов проточной части нагнетателя — лопаточного диффузора и 
улитки. 
Приведенные расчеты и рекомендации по проектированию 
позволяют перейти к выполнению графической части домашнего 
задания — проработке эскизов проточной части машины. 
Материал, приведенный в методических указаниях, дает возможность студенту изучить и грамотно пользоваться терминологией и основными понятиями низкотемпературной техники. Умения и навыки студентов, полученные в результате усвоения учебного материала, могут быть применимы при дальнейшем изучении 
на старших курсах циклов холодильных и криогенных установок, 
циклов системы кондиционирования воздуха самолетов и др.  
Вопросы для самоконтроля, приведенные в методических 
указаниях, позволяют более полно усвоить учебный материал. 
 
 

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ И КОНСТРУКТОРСКИЙ 
РАСЧЕТ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО НАГНЕТАТЕЛЯ 

Рекомендации к выполнению домашнего задания 

Цель работы — овладение методикой расчета и проектирования основных и вспомогательных узлов центробежного нагнетателя как первого и необходимого этапа проектирования центробежных компрессорных машин, изучаемых в рамках дисциплины «Турбомашины низкотемпературной техники». 
Данными для расчета нагнетателя являются давление 
н,
p
 МПа 
(бар), и температура 
н
T , K, в начале процесса сжатия конечное давление 
к,
p
 МПа, а также массовый расход m , кг/с. Должны быть 
также известны значения параметров, характеризующих род газа, — 
газовой постоянной R  и показателя изоэнтропы k. 
Цель расчета — определение следующих характеристик: 
 параметров состояния газа и скоростей в расчетных сечениях — на входе в рабочее колесо и на выходе из него, на входе в 
диффузор и на выходе из него; 
 окружной скорости и диаметра рабочего колеса, частоты 
вращения ротора; 
 размеров элементов проточной части рабочего колеса, диффузора и улитки; 
 мощности нагнетателя. 
При расчете необходимо на основании экспериментальных 
данных исходя из конструктивных или расчетных соображений 
задать ряд величин, например таких как политропный КПД 
ПЛТ
η
, 
угол лопатки при выходе из колеса 
2л
β
, приведенный диаметр ко
леса 
,
d  угол установки 
4
α  лопаток диффузора при выходе и др. 
Определение размеров элементов проточной части рабочего 
колеса обычно выполняют, используя средние значения скоростей в них. Поскольку при этом не учитывают наблюдаемую в 
действительности неравномерность распределения скоростей по 
сечению в канале рабочего колеса (рис. 1), результаты расчетов 
получаются приближенными.