§ 2.3. ПОТОК В РАБОЧЕМ КОЛЕСЕ МАШИНЫ, УРАВНЕНИЕ ЭНЕРГИИ

В машинах, перемещающих газы, ρ = varи передача энергии потоку и теплообмен с окружающей средой обусловливает изменение термодинамического состояния газа.

Условие сохранения энергии газового потока в рабочем колесе центробежной

машины можно записать в виде

где соответственно для входа и выхода рабочего колеса Т и T₂- абсолютные температуры газа; c₁и c₂- абсолютные скорости; с_р - теплоемкость газа при постоянном давлении; L_t- удельная энергия, сообщаемая газу; q- количество теплоты, переходящее в окружающую среду, отнесенное к 1 кг газа.

Используя (2.7) и вводя поправочный коэффициент μ,получаем

Это уравнение показывает, что механическая работа, передаваемая рабочими лопастями потоку газа, расходуется на изменение состояния газа, приращение его кинетической

энергии и частично теряется, переходя в среду, окружающую машину, в виде теплоты. Если машина служит для подачи малосжимаемой жидкости (насос) или подачи газовой среды при небольшом повышении давления (вентилятор), то термодинамическое состояние потока можно полагать неизменяющимся; температура газа в процессе работы машины остается постоянной, и баланс энергии может быть записан так:

где ріи р₂ - давление на входе и выходе; h- потери напора в проточной полости машины.

Аналогично (2.20) на основании последнего равенства можно записать:

Следовательно, механическая работа, сообщаемая потоку рабочими лопастями

машины, повышает давление в потоке, увеличивает кинетическую энергию его и отчасти расходуется на преодоление сопротивлений проточной полости.

Рисунок 2.3 даёт графическое представление баланса энергии центробежной машины. Здесь обозначено: L₁- удельная энергия потока на входе в рабочее колесо, Дж/кг; L_k- удельная энергия, передаваемая потоку в рабочем колесе; L₂- удельная энергия потока на выходе из рабочего колеса; L _oκp._cp- потеря энергии в окружающую среду.

Рис 2.3. Баланс энергии рабочего колеса центробежной машины