Моделирование дисбаланса ротора нагнетателя, обусловленного отложениями в его проточной части

Abstract

В работе рассматривается математическая модель, описывающая дисбаланс ротора центробежного нагнетателя, обусловленный неравномерным распределением отложений в проточной части его первой ступени. Целью исследования является количественная оценка величины этого дисбаланса в зависимости от эксплуатационных данных агрегата, допускающих непосредственное измерение. Получено аналитическое выражение для момента силы на роторе нагнетателя, учитывающее зависимости между перераспределенным расходом, динамической вязкостью газа и толщиной слоя отложений, позволяющее оценить величину силы, создающей динамический дисбаланс ротора. Результаты исследования могут быть использованы для диагностики наличия отложений в межлопаточных каналах центробежного нагнетателя природного газа, указывающей на необходимость проведение мероприятий по обслуживанию проточной части агрегата непосредственно по ее техническому состоянию.

The paper analyses a mathematical model describing the imbalance of a centrifugal supercharger rotor caused by uneven distribution of deposits in the flow part of its first stage. The aim of the study is to quantitatively estimate the magnitude of this imbalance, depending on the operating data of the unit, allowing direct measurement. An analytical expression for the torque on the supercharger rotor is obtained, taking into account the relations between the redistributed flow rate, dynamic viscosity of the gas and the thickness of the deposit layer, allowing us to estimate the magnitude of the force that creates a dynamic imbalance of the rotor. The results of the study can be used to diagnose the presence of deposits in the interblade channels of a centrifugal supercharger of natural gas, indicating the need for maintenance of the flow part of the unit directly based on its technical condition.