Проектирование рабочего процесса газотурбинных двигателей и особенности газодинамического расчета узлов: компрессора и турбины. Элементы термогазодинамического расчета двухвального термореактивного двигателя. Компрессоры высокого и низкого давления.
Аннотация к работе
При высоких дозвуковых скоростях полета они обладают рядом преимуществ по сравнению с одноконтурными турбореактивными (ТРД) и турбовинтовыми (ТВД) двигателями. Малая относительная масса, высокие значения тягового КПД, в особенности на высоких крейсерских скоростях полета, соответствующих 0,7 - 0,9 М, простота конструкции, а следовательно, и эксплуатации являются их преимуществами по сравнению с ТВД. Люлька была предложена схема и разработан проект двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащего все основные конструктивные элементы современного ТРДД. Первым отечественным двухконтурным двигателем, вошедшим в серийное производство и эксплуатацию в гражданской авиации, является двигатель Д-20П, созданный в конструкторском бюро, возглавляемом П. А. Соловьевым. Аэрофлот был оснащен реактивными пассажирскими самолетами с двухконтурными двигателями Д-30 (КБ П. А.Степень повышения давления в вентиляторе (задана): 3. КПД вентиляторных ступеней; из таблицы І по величине определяем тип ступени вентилятора - сверхзвуковая, принимаем , тогда в соответствии с рис.1 величинаСтепень повышения давления в контуре (задана): 9. КПД компрессора НД (задан): 10.Степень повышения давления в компрессоре ВД (задана): 16. КПД компрессора ВД (задана): 17.Температура газа перед турбиной (задана): 21. Величина относительного расхода топлива: где величина qmo=0,023 определена по рис.2 (1) в зависимости от и Gm - расход топлива Расход воздуха через камеру сгорания: где относительный расход воздуха на охлаждении деталей турбины ВД определен по рис.3 (1) в зависимости от Расход топлива: 26. оэффициент восстановления полного давления в КС (задан): ТУРБИНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯРабота газа, совершаемая в турбине НД: 36. КПД турбины НД (задан): 37.Температура газа в конце камеры смешения: 41.Расход газа через сопло: 43.Выбираем величину осевой скорости с1а на входе в компрессор ВД, принимаем с1а=210м/с. Приведенная абсолютная скорость на входе в компрессор ВД: так как в проектируемом ТРДД имеется входной направляющий аппарат для расчета принимаем ?,значение коэффициента неравномерности потока кс=0,98. Необходимая кольцевая площадь на входе в компрессор ВД: по формуле ГДФ для к=1,4 определен q Выбираем величину скорости с3 на выходе из компрессора: принимаем с3=150м/с Приведенная абсолютная скорость на выходе из компрессора: по формуле ГДФ определяем q(?с3) для к=1,4Определение ширины венца лопаток первой ступени по величине удлинения. Принимаем удлинение лопаток для первой сверхзвуковой ступени: 69. Удлинение выходного направляющего аппарата последней ступени, являющегося силовым элементом конструкции: принимаем Осевой зазор между ВНА и лопатками РК, а также осевой зазор между лопатками РК и лопатками НА: ?S=0,25•S1=0,25•0,066=0,0165мВ данном курсовом проекте определены параметры термогазодинамического состояния рабочего тела в характерных сечениях двухвального ТРДД, произведен расчет диаметральных размеров компрессора ВД и построено меридиональное сечение его проточной части.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Определение, обозначение и сокращение
Введение
І. Элементы термогазодинамического расчета двухвального ТРДД
ІІ. Термогазодинамический расчет основных элементов проектируемого ТРДД
Заключение
Литература
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Основные условные обозначения: G -массовый расход кг/с;
P -давление КПА;
T - температура К;
? - коэффициент восстановления полного давления;
- степень повышения(понижения) давления рабочего тела;
L - удельная работа КДЖ/кг;
? - коэффициент полезного действия;
U - окружная скорость м/с;
R -радиус м, газовая постоянная КДЖ/кг•К;
D- диаметр м;
- приведенная скорость;
С - абсолютная скорость м/с;
F - площадь м2;
q(?) - приведенная плотность тока;
z - число лопаток;
n - частота вращения мин-1.
Индексы: вх - вход в компрессор;
к - выход из компрессора;
s - изоэнтропический;
1 - вход в рабочее колесо;
2 - выход из рабочего колеса;
3 - выход из направляющего аппарата;
д - действительный;
вт - втулочный;
ср - средний;
кр - критический;
H - внешние атмосферные условия.
Сокращения: ВНА - входной направляющий аппарат;
РК - рабочее колесо;
НА - направляющий аппарат.
Остальные обозначения объяснены в тексте.
Вывод
В данном курсовом проекте определены параметры термогазодинамического состояния рабочего тела в характерных сечениях двухвального ТРДД, произведен расчет диаметральных размеров компрессора ВД и построено меридиональное сечение его проточной части.
Список литературы
1. Газодинамическое проектирование компрессоров ТРДД с элементами термогазодинамического расчета двигателя. Учебное пособие. Н.Т.Тихонов; Н.Ф.Мусаткин; В.С.Кузьмичев СГАУ Самара 1997
2. Авиационные двухконтурные двигатели Д-30КУ и Д-30КП Под ред. Л.П.Лозинского Москва Машиностроение 1988