Формирование облика турбореактивного двухконтурного двигателя - Контрольная работа

Министерство образования и науки УкраиныСформировать облик турбореактивного двухконтурного двигателя для среднемагистрального пассажирского самолета с тягой Р=228700 Н. Проектирование проводится для расчетного режима при Н =0 км и Мп= 0. Рекомендуемые параметры: - ТГ*=1620 К - температура газа перед турбиной по заторможенным параметрам. ?К*=24 - общая степень повышения полного давления в компрессоревнутреннего контура; Прототипом проектируемого двигателя служит двигатель Д-18.Двухконтурные турбореактивные двигатели получили широкое распространение в авиации. В транспортной и пассажирской авиации особое распространение получили ТРДД с умеренной и большой степенью двухконтурности. К числу основных удельных параметров ТРДД относятся удельная тяга и удельный расход топлива. На этой стадии начального проектирования создаются необходимые предпосылки для достижения главных целей проектирования: согласование работы компрессоров и турбин, сокращение габаритных размеров и массы изделия, получения максимальных КПД лопаточных машин, т.е. снижение стоимости жизненного цикла двигателя. двигатель компрессор турбинаС увеличением степени двухконтурности экономичность ТРДД улучшается, а также снижается шумность двигателя.Увеличение температуры газов перед турбиной, при заданной тяге Р, позволяет значительно увеличить удельную тягу двигателя и следовательно, уменьшить габаритные (диаметральные) размеры и массу двигателя.Стремление получить двигатель с высокими удельными параметрами требует увеличения значения степени повышения полного давления (?к*) в компрессоре.При выборе степени повышения полного давления вентилятора также стремятся, чтобы удельная тяга была максимальной, а удельный расход топлива минимальный.Величина изоэнтропического КПД многоступенчатого компрессора по параметрам заторможенного потока зависит от степени повышения давления в компрессоре и КПД его ступеней: (1.5.1) где - среднее значение КПД ступеней. На расчетном режиме среднее значение КПД ступеней в многоступенчатом осевом компрессоре современных ГТД лежит в пределах = 0,88.. Рассчитываем КПД для ?к1*=20,2: Значения КПД охлаждаемых турбин меньше значений КПД неохлаждаемых.Потери в элементах проточной части двигателя задаются значениями коэффициентов восстановления полного давления в этих элементах. Гидравлическое сопротивление определяется в основном потерями в диффузоре, фронтовом устройстве камеры сгорания, при смешении струи газов, имеющих различные плотности, при повороте потока газов. Определяем величину коэффициента потерь полного давления в камере сгорания: s кс = s гидр. s тепл = 0,954·0,98=0,939 Потери тепла в камерах сгорания, главным образом, связаны с неполным сгоранием топлива и оцениваются коэффициентом полноты сгорания ?г. При наличии переходного канала между турбинами компрессора НД и ВД коэффициент восстановления полного давления ?пт выбирается в пределах ?пт =0,985…1.Качественное выполнение этого этапа позволяет обеспечить оптимальные геометрические и газодинамические соотношения в определяющих облик двигателя расчетных сечениях, обеспечить нормальную загрузку ступеней турбины и допустимые напряжения в лопатках турбины. В качестве расчетных сечений при увязке параметров приняты: 1) входные сечения каскадов компрессора, определяющие габариты и частоту вращения ротора; 3) выходные сечения каскадов турбины, определяющие средний коэффициент нагрузки ступеней турбин, величину скорости на выходе, относительную длину лопаток, величину напряжений в лопатках; В расчете предполагается осевое течение во всех расчетных сечениях и равенство расходов воздуха и газа во внутреннем контуре, т.е.В РГР сформирован облик турбореактивного двухконтурного двигателя (на базе прототипа Д-36). Основные параметры соответствуют современному уровню значений для ТРДД: Р=228735 Н Двигатель выполнен по трехвальной схеме.

Содержание

Задание

Условные обозначения

Введение

1. Выбор и обоснование парамтров

1.1 Выбор степени двухконтурности

1.2 Выбор температуры газа перед турбиной

1.3 Выбор степени повышения полного давления в компрессоре внутреннего контура

1.4 Выбор степени повышения полного давления вентилятора в наружном контуре

1.5 Выбор КПД компрессора и турбины

1.6 Потери в элементах проточной части двигателя

2. Термогазодинамический расчет

3. Согласование компрессоров и турбин двигателя

Выводы

Литература