ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
36
цесса сжатия в вихревой ступени, при котором имеют место как по-
тери, традиционные для машин динамического действия (трение,
местные сопротивления, ударные потери), так и потери, характер-
ные для объемных машин (потери переноса, подогрева газа на вхо-
де). Опыт показывает, что рабочие характеристики ступени сильно
зависят от типа проточной части, т. е. от аэродинамической схемы
движения газа.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана накоплен большой эксперименталь-
ный материал не только для различных типов проточных частей, но и
для различной геометрии отдельных их типов, в частности для схемы
с периферийно-боковым каналом и серповидными лопатками рабоче-
го колеса. Полученные зависимости реализованы при создании се-
рийно выпускаемых вихревых вакуум-компрессоров ВВК-1, ВВК-2,
ВВК-4, ВНА-100 и ВВК-300. Основной задачей модернизации и
улучшения конструкции вихревого компрессора является повышение
эффективности его работы.
Снижение гидравлического со-
противления проточной части вих-
ревой ступени.
Придерживаясь реге-
неративной теории о наличии устой-
чивого вихря в канале компрессора,
полагаем, что стабилизация меридио-
нальной составляющей скорости
С
θ
вихревого потока в меридиональном
сечении канала (рис. 1) приведет к по-
вышению эффективности энергообме-
на лопаток рабочего колеса с газом в
канале компрессора. В первом при-
ближении рабочий процесс в ступени
вихревого компрессора можно считать
аналогичным процессу в центробеж-
ном компрессоре с многократной цир-
куляцией сжимаемого газа через рабочее колесо и неподвижные эле-
менты ступени [2].
Геометрия меридионального сечения вихревой ступени опреде-
ляет эффективность преобразования кинетической энергии движения
газа в потенциальную энергию давления при каждом выходе потока
из межлопаточного пространства рабочего колеса в канал корпуса.
Согласно предложению И.М. Виршубского [2], один виток вихря
можно рассматривать как взаимодействие газа с рабочим колесом в
классической центробежной ступени (передача кинетической энер-
гии от колеса к газу и ее дальнейшее преобразование в потенциаль-
ную энергию в канале). Основной задачей является преобразование
кинетической энергии в потенциальную с минимальными потерями.
Рис. 1. Геометрические пара-
метры канала компрессора:
1
–
корпус компрессора;
2
–
рабо-
чее колесо