<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">maplants</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Machines and Plants: Design and Exploiting</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2412-592X</issn><publisher><publisher-name>МОО "Стратегия объединения"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">maplants-12</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MACHINE SCIENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Варианты компоновки ступеней в вихревом многоступенчатом компрессоре</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Linkages of Stages in Vortex Multistage Compressor</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сергеев</surname><given-names>В. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sergeev</surname><given-names>V. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">vozduhoduvka@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Белотелова</surname><given-names>Л. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Belotelova</surname><given-names>L. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Смирнова</surname><given-names>Е. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Smirnova</surname><given-names>E. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>МГТУ им. Н.Э. Баумана</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Bauman Moscow State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>06</month><year>2016</year></pub-date><volume>0</volume><issue>3</issue><fpage>41</fpage><lpage>50</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Сергеев В.Н., Белотелова Л.Н., Смирнова Е.С., 2016</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Сергеев В.Н., Белотелова Л.Н., Смирнова Е.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Sergeev V.N., Belotelova L.N., Smirnova E.N.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/12">https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/12</self-uri><abstract><p>В статье рассмотрены варианты компоновки ступеней многоступенчатого вихревого компрессора с промежуточным охлаждением. Критерием выбора компоновки принята согласованность работы всех ступеней, обеспечивающая работу компрессора в зоне максимального КПД. Согласованность обеспечивалась по коэффициенту расхода, который поддерживался постоянным. Рассмотрены также варианты распределения нагрузки по ступеням в виде распределения общей степени повышения давления. Показано, что согласования в работе ступеней можно добиться, в частности, с использованием рабочих колес с одинаковыми наружным диаметром и геометрией проточной части, но с различной частотой вращения ступеней, убывающей с повышением номера ступени. Для этого вихревой компрессор предложено выполнить по известной схеме многовального мультипликаторного центробежного компрессора. Все выводы в статье подтверждены расчетными зависимостями, приведенными в виде графиков. DOI: 10.7463/aplts.0315.0777684</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Extent of increasing pressure in a vortex stage is limited to value of gas temperature on forcing. Because of the rather low efficiency (E) values of a vortex stage, gas temperature in the course of compression in a stage significantly increases. Therefore, to receive a higher extent of compression in the compressor the multistage scheme with intermediate cooling between the stages is applied. However, linkage of stages in the multistage scheme requires taking into consideration a need to match all stages, and first of all, by a value of the coefficient of the discharge defining a zone of the maximum efficiency. It is especially important for last stages in which as a result of compression and intermediate cooling the volume discharge significantly decreases.</p><p>The article considers various options of linkages of stages, namely: with identical rotor frequency; with identical diameters of driving wheels on stages, but with different frequencies of rotation. The stages were assumed to run at a constant value of the coefficient of discharge which size was defined when calculating the first stage. Except the above-named parameters of stages, the paper also considers a possible pattern of loading distribution by stages either a uniform distribution, or that of with increasing load at the first or last stages.</p><p>All options of linkages are illustrated using the calculation of the three-stage vortex compressor with intermediate cooling as an example. The calculation uses characteristics of a vortex stage in dimensionless parameters. Calculation results allowed us to analyze changes of key parameters of vortex stages and choose the most rational option of the three-stage compressor linkage.</p><p>It is shown that matching of stages can be achieved, in particular, through the use of driving wheels with the identical outer diameter and geometry of flowing part, but with various rotation frequencies of stages. For this purpose the paper offers to make the vortex compressor according to the known scheme of the cross-compound integrally geared compressor in which with raising the number of stage the rotor frequency decreases.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>коэффициент расхода</kwd><kwd>частота вращения ротора</kwd><kwd>вихревая ступень</kwd><kwd>компоновка ступени</kwd><kwd>геометрия ступени</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Vortex stage</kwd><kwd>coefficient of discharge</kwd><kwd>linkage of stage</kwd><kwd>rotor frequency</kwd><kwd>geometry stage</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Виршубский И.М., Рекстин Ф.С., Шквар А.Я. Вихревые компрессоры. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1988. 271 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Виршубский И.М., Рекстин Ф.С., Шквар А.Я. Вихревые компрессоры. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1988. 271 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хмара В.Н. Теория и расчет вихревых вакуумных компрессоров: учеб. пособие / под ред. П.И. Пластинина. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1988. 44 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хмара В.Н. Теория и расчет вихревых вакуумных компрессоров: учеб. пособие / под ред. П.И. Пластинина. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1988. 44 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чистяков Ф.М., Игнатенко В.В., Романенко Н.Т., Фролов Е.С. Центробежные компрессорные машины. М.: Машиностроение, 1969. 328 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Чистяков Ф.М., Игнатенко В.В., Романенко Н.Т., Фролов Е.С. Центробежные компрессорные машины. М.: Машиностроение, 1969. 328 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Галёркин Ю.Б. Турбокомпрессоры. Рабочий процесс, расчет и проектирование проточной части. М.: Информационно-издательский центр «КХТ», 2010. 596 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Галёркин Ю.Б. Турбокомпрессоры. Рабочий процесс, расчет и проектирование проточной части. М.: Информационно-издательский центр «КХТ», 2010. 596 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шнепп В.Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. М.: Машиностроение, 1995. 240 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шнепп В.Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. М.: Машиностроение, 1995. 240 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сергеев В.Н., Хмара В.Н., Белотелова Л.Н., Радугин М.А., Волошин П.А., Оськин С.А. Исследование ступени вихревого нагнетателя с периферийно-боковым каналом и серповидными лопатками рабочего колеса // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. Спец. вып. Вакуумные и компрессорные машины и пневмооборудование. С. 110-118</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сергеев В.Н., Хмара В.Н., Белотелова Л.Н., Радугин М.А., Волошин П.А., Оськин С.А. Исследование ступени вихревого нагнетателя с периферийно-боковым каналом и серповидными лопатками рабочего колеса // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. Спец. вып. Вакуумные и компрессорные машины и пневмооборудование. С. 110-118.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белотелова Л.Н., Волошин П.А., Оськин С.А., Радугин М.А., Сергеев В.Н., Хмара В.Н. Исследование влияния аэродинамической схемы проточной части вихревой ступени на её эффективность // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012.№ 7. Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/machin/vacuum/277.html (дата обращения 01.05.2015)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Белотелова Л.Н., Волошин П.А., Оськин С.А., Радугин М.А., Сергеев В.Н., Хмара В.Н. Исследование влияния аэродинамической схемы проточной части вихревой ступени на её эффективность // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012.№ 7. Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/machin/vacuum/277.html (дата обращения 01.05.2015).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белотелова Л.Н., Волошин П.А., Оськин С.А., Радугин М.А., Сергеев В.Н., Хмара В.Н. Экспериментальное исследование вихревой ступени с кольцевой заслонкой в зоне нагнетания // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012.№ 7. Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/machin/vacuum/278.html (дата обращения 01.05.2015)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Белотелова Л.Н., Волошин П.А., Оськин С.А., Радугин М.А., Сергеев В.Н., Хмара В.Н. Экспериментальное исследование вихревой ступени с кольцевой заслонкой в зоне нагнетания // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012.№ 7. Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/machin/vacuum/278.html (дата обращения 01.05.2015).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Селезнёв К.П., Подобуев Ю.С., Анисимов С.А. Теория и расчет турбокомпрессоров. Л.: Машиностроение, 1968. 406 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Селезнёв К.П., Подобуев Ю.С., Анисимов С.А. Теория и расчет турбокомпрессоров. Л.: Машиностроение, 1968. 406 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хмара В.Н., Белотелова Л.Н., Сергеев В.Н. Вихревой вакуумный насос: пат. 2070993 РФ. 1996</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хмара В.Н., Белотелова Л.Н., Сергеев В.Н. Вихревой вакуумный насос: пат. 2070993 РФ. 1996.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
