Термодинамический и конструктивный расчет газотурбинной установки - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования «Тепловые двигатели и нагнетатели » на тему: Термодинамический и конструктивный расчет газотурбинной установкиГазотурбинная установка предназначена для привода центробежного нагнетателя природного газа. Топливом для ГТУ служит природный газ. Принципиальная схема газотурбинной установки: 1-осевой компрессор; 2-регенератор; 3-камера сгорания; 4-турбина высокого давления; 5-турбина назкого давления; 6-силовой вал; 7-муфта;8-нагнетатель; 9-турбодетандер пусковой Установка работает по простейшему термодинамическому циклу с регенерацией теплоты уходящих газов и состоит (рисунок 1) из газовой турбины 4, 5, осевого компрессора 1, камеры сгорания 3, регенератора 2, пускового турбодетандера 9 и систем: смазки, регулирования, защиты и автоматического управления.Начальное абсолютное давление сжатия: 11.Абсолютное давление в выхлопном патрубке турбины: В дальнейшем, для удобства оформления материалов проекта все основные уравнения термодинамического расчета и результаты вычислений сведены в таблице 1 1 предварительное значение коэффициента избытка воздуха (?0), без учета влияния регенеративного подогрева,(t1=tc) определяется по формуле: Целесообразно вычисление ?0 выполнять по этапам и результаты привести в таблице промежуточных вычислений. Вычисление приведенной молекулярной массы продуктов сгорания (?0) производится по формуле: где r0 = 0,2095 молярная концентрация кислорода в сухом воздухе. Целесообразно величину вычислять по отдельным этапам, результаты привести в таблице промежуточных вычислений: Вспомогательная таблица а Величины Размерность Соотношение давлений сжатия Уточненное значение коэффициента избытка воздуха определяется по формуле: Гдет1=t? - температура воздуха за регенератором.Для расчета мощности компрессора двухзальных ГТУ используются данные задания и результаты термодинамического расчета. Удельная индикаторная работа сжатия воздуха в осевом компрессоре (термодинамический расчет-п.Расчет проточной части турбины выполняется с целью определения геометрических размеров отдельных деталей турбины: диаметр ротора, высота рабочих и направляющих лопаток, радиальные зазоры проточной части. Кроме того, определяются характеристики ступеней турбины: скорости, степень реактивности, углы потока и т. д. Исходными материалами для расчета турбины являются данные, приведенные в задании на проектирование, а также некоторые результаты термодинамического расчета, таблице. 1 Начальные параметры газа перед турбиной давление абсолютная температура МПА °К 0,0079 1123 4 Удельная работа газа в турбине, отнесенная к 1 кг сухого воздуха: адиабатический процесс индикаторный процесс эффективный процесс КДЖ/кг КДЖ/кг КДЖ/кг 628,75 553,14 486,76Площадь, сметаемая рабочими лопатками последней ступени, где - коэффициент прочности лопатки, определяемый в зависимости от соотношения сечения лопатки у корня к сечению той же лопатки на периферии (принято F1/F2 = 3,7) Окружная скорость на среднем диаметре рабочего колеса dm=1434 мм: Окружная составляющая скорости потока (по закону закрутки Clud=const) на среднем диаметре рабочего колеса: Скорость истечения газа из направляющего аппарата: Полный изоэнтропийный (адиабатический) перепад тепла в направляющем аппарате на уровне среднего диаметра (?1=1-?2=0): Тепловой перепад в рабочем колесе Средний диаметр направляющего аппарата последней ступени: Высота лопатки направляющего аппарата последней ступени: Для полученного среднего диаметра направляющего аппарата уточним расчет среднего сечения ступени. Окружная скорость на среднем диаметре направляющего аппарата: Окружная составляющая скорости потока на среднем диаметре (закон закрутки Clu d - const): Скорость истечения из направляющего аппарата: Угол выхода потока из направляющего аппарата: Полный тепловой перепад в направляющем аппарате (коэффициент потерь (?1=1-?2=0) Получив значение степени реактивности, вычислим перепад в рабочем колесе второй ступени: Тепловые перепады в рабочем колесе и в направляющем аппарате второй ступени откладываются на диаграмме параметров состояния (рис.

Содержание

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

3. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА ГТУ

4. РАСЧЕТ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ

5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА