Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 19 maj 1953 - Axialkompressorn nu och i framtiden, av Carl Larsson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 maj 1953
431
mindre betydelse i framtidens flygplan med
flyg-machtal i trakten av 2, då förlusten i inloppet
blir dominerande.
Optimala inloppssteg
Vid projektering av en ny kompressor gör man
i allmänhet en undersökning av optimum för
huvuddimensioner och varvtal. Härvid
behandlas i första hand inloppssteget, eftersom det är
begränsande för verkningsgrad och varvtal. Det
kan då vara av intresse att känna sambandet
mellan den luftmängd, som kan tas in per
ytenhet i inloppet, och det största möjliga varvtal,
som kan tillåtas under vissa givna betingelser.
Om man fixerar det arbete, som skall uträttas
i steget och den machförlust, som kan tillåtas
samt vissa hållfasthetsvillkor och
profilegenskaper, så kan man beräkna gränskurvor för
maximalt varvtal, fig. 10. Valet av
konstruktionspunkt i detta diagram blir beroende av de krav
man ställer på kompressorn, men i de flesta fall
gäller att man vill ha så högt varvtal och så
liten diameter som möjligt. Av diagrammet
framgår, att om man följer en gränskurva och
minskar inloppsdiametern, dvs. ökar G/Gmax, så
når man ett maximum för varvtalet, varefter
detta åter måste sänkas. Det finns knappast
någon motivering för ett val av en diameter större
än den som ger maximalt varvtal, medan
däremot mindre diameter kan motiveras
exempelvis av krav på liten frontarea. Lämpligt
konstruktionsområde bör därför ligga vid värden på
G/Gmax större än det som ger maximalt varvtal.
Härvid gäller att konstruktioner för
kommersiella anläggningar bör ligga längre ifrån
gränskurvan och vid lägre värden på G/Gmax än
flygmotorkonstruktioner.
Ett ökat värde på G/Gmax innebär en längre
skovel, dvs. mindre navförhållande (djdy). Detta
betyder större risk för svängningar i skoveln
och därmed ökad axiell längd samt dyrare
tillverkning. Vid höga flyghastigheter är emellertid
kravet på liten frontarea hos flygmotorn så
starkt, att man kan ta de komplikationer ett
högt värde på G/Gmax kan medföra. Man finner
också att utvecklingen gått mot allt mindre
nav-förhållanden. Medan man har värdet 0,6 hos
många i tjänst varande motorer, visar dagens
mera avancerade projekt navförhållanden på 0,4.
Även för den kommersiella anläggningen torde
utvecklingen gå mot lägre navförhållanden. Här
måste man dock ta hänsyn till kostnaden för
det första eller de första stegen och deras
relation till kostnaden för hela kompressorn. Det
är därför troligt, att navförhållandet här
kommer att hålla sig över 0,5.
Pumpning och dess konsekvenser
Man brukar redovisa en kompressors prestanda
i en karakteristik med principiellt utseende en-
Fig. 9.
Tryckförhållande och verkningsgrad
som funktion av
luftmängd i en
överljud-kompressor med ett
steg".
ligt fig. 11. Ett stabilt samarbete med
anläggningen i övrigt kan endast förekomma till höger
om den s.k. pumpgränsen, som i många fall
visat sig vara en mycket allvarlig begränsning
i synnerhet för flygmotorer. Vid en acceleration
höjes trycket i anläggningen, vilket innebär, att
driftlinjen förskjutes åt vänster och uppåt. Det
är därför nödvändigt att förlägga driftområdet
med tillfredsställande marginal till pumpgränsen
även med hänsyn till accelerationer.
Kompressorns "pumpning" är ett fenomen, som
sammanhänger med en avlösning i något av
kompressorns många gränsskikt på skövlar,
ledskenor eller begränsningsväggar. Denna
avlösning kan resultera i en tillbakaströmning vid
topp eller rot genom ett eller flera steg och
åtföljas av kraftiga svängningar i tryck och
genomströmningsmängd. Dessa "pumpstötar"
uppträder med varierande frekvens och styrka, i första
hand beroende på inom vilket område av
kompressorns karakteristik svängningen försiggår.
Det är dock inte alltid en avlösning ger upphov
till pumpning hos kompressorn. Man kan i vissa
Fig. 10. Gränskurvor för maximalt varvtal vid olika
konstruktionsprinciper; Gmax motsvarar axiell inströmning
med ljudhastighet över hela inloppsarean (med
innerdiametern noll); varvtalet normaliserat till ett specifikt
varvtal motsvarande luftmängden 100 kg/s.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
