Расчет параметров потока и построение решеток профилей для компрессора и турбины - Курсовая работа

Целью данной работы является расчет параметров потока и построение решеток профилей для компрессора и турбины, а также расчет параметров потока и профилирование в камеры сгорания и реактивного насадка проектируемого двигателя Для достижения высоких значений КПД ступени компрессора необходимо установить взаимосвязь кинематических параметров потока в элементах ступени, расположенных на различных радиусах (то есть расчитать поток в решетках по радиусу). Для получения инженерных результатов реальное течение обычно рассматривается как установившееся, осесимметричное (без радиальных составляющих скорости при движении по соосным цилиндрическим поверхностям), при постоянстве гидравлических потерь по радиусу. Выполнение этих требований достигается как выбром закона закрутки потока по радиусу, так и конструированием профильной части (профилированием) сопловых и рабочих рашеток. Камеры сгорания авиационных ГТД, несмотря на их внешнюю простоту, представляют собой наиболее сложный узел, в котором одновременно протекают различные по природе процессы: аэродинамические процессы течения, физико-химические процессы горения, тепловые процессы, связанные с тепловыми потоками и термическими нагрузками деталей.Для получения более высоких окружных скоростей в ступени осевого компрессора при обеспечении дозвукового обтекания лопаток может быть применена закрутка потока, обеспечивающая постоянство и Нт по радиусу. Ступени с постоянной степенью реактивности и теоретическим напором широко применяются в ГТД, в частности, в качестве первых ступеней дозвукового компрессора высокого давления. Исходными данными для определения параметров потока по радиусу являются данные расчета ступеней компрессора на среднем радиусе, а так же заложенные в техническом задании параметры ГТД: - степень повышения давления в ступени компрессора ; Исходные данные газодинамического расчета ступени дозвукового осевого компрессора размещаются в файле исходных данных ock.dat (таблица 1.1). Результаты расчета, получаемые по программе ock.exe, заносятся в файл ock.rez (таблица 1.2).Применение закона профилирования и значительно упрощает технологию изготовления лопаток СА и РК, позволяет создать хорошую конструктивную базу для их монтажа в статоре и роторе. Исходными данными для определения параметров потока по радиусу являются данные расчета ступеней турбины на среднем радиусе, а так же заложенные в техническом задании параметры ГТД: - средний диаметр проточной части на входе и на выходе из рабочего колеса и ; расходные , и окружные , составляющие абсолютной скорости на входе и на выходе из РК; Приведенная в таблице схема печати дает достаточно полное представление об объеме результатов, получаемых в ходе выполнения поступенчатого газодинамического расчета турбины. Полученные графические зависимости параметров потока от высоты лопатки рабочего колеса данной ступени изображены на рисунках 2.1-2.3Успех создания конкурентоспособной ГТУ во многом зависит от эффективности работы камеры сгорания, в значительной степени определяющей надежность, экономичность, экологические характеристики газотурбинной установки. Наряду с выполнением традиционных требований (по полноте сгорания - не менее 0,99, потерям полного давления - менее 0,06, уровню неравномерности температурного поля газа на выходе: радиальной - не более 1,08, окружной - не более 1,25, надежности розжига во всем диапазоне атмосферных температур) к камере сгорания предъявляются жесткие требования по обеспечению допустимого уровня концентрации вредных веществ в продуктах сгорания, в первую очередь оксидов азота NOX. Решение задачи снижения концентрации NOX до 50 мг/нм3 при сжигании газа требует изменения конструкции камеры сгорания. Сопутствующие этому требования по универсальности к роду сжигаемого топлива (жидкое, газообразное), увеличению ресурса, высокой эксплуатационной технологичности и ремонтопригодности определили целесообразность реализации камеры сгорания противоточной схемы со съемными модулями жаровых труб и кольцевым газосборником. Камера сгорания - важный узел двигателя, работающий в тяжелых условиях больших механических нагрузках и высоких тепловых напряжений.Сделан расчет основных геометрических параметров камеры сгорания самого сложного узла двигателя.Диффузор - это аэродинамическое устройство, предназначенное для преобразования кинетической энергии потока в потенциальную, с возможно большей эффективностью. Осерадиальный диффузор с промежуточным поджатием потока имеет преимущества связанные с конфузорным характером течения при повороте потока и двумя отдельными участками диффузорного типа. При проектировании и разработке конструкций выходных патрубков ставится задача получения максимального КПД при выполнении требований к габаритности и других требований. Исходными геометрическими данными являются результаты газодинамического расчета турбины, и конструктивные особенности переходного канала к выходному устройству, выбранные из конструктивных соображений. Программа DIFFUZOR.exe позволяет выполнять расч

Сделан расчет основных геометрических параметров камеры сгорания самого сложного узла двигателя. Данный расчет не является окончательным. Однако на этом этапе были заложены параметры, которые обеспечат длительный ресурс. А также параметры, отвечающие геометрическим соотношениям, обеспечивающим равномерность параметров на выходе из камеры сгорания, минимальные гидравлические потери, хорошее перемешивание горючей смеси и, как следствие, полноту сгорания топлива.

Данная камера сгорания отвечает требованиям по надежности, равномерности поля параметров и обеспечению длительной работы ГТД, работающего в системе газоперекачивающего агрегата. решетка профиль компрессор турбина