Турбовальний двигатель на базе д-136 Объяснительная записка к курсовой работе по дисциплине “Теория и расчет лопастных машин ” Прототипом проектируемого двигателя служит двигатель Д - 136.В результате термогазодинамического расчета определены основные параметры двигателя. Произведены газодинамические расчеты узлов двигателя: компрессора низкого давления, компрессора высокого давления, а именно осевой его части и ценробежной ступени, турбины высокого давления, турбины низкого давления, турбины винтовентилятора.В то же время уже в сложившихся классах авиационных систем логика развития летательных аппаратов, изменение объективных требований к ним оказывают значительное встречное влияние на двигатели, определяют направления их совершенствования. Можно выделить два главных управляющих фактора, которые воздействуют на формирование облика самолетов и двигателей: экономический и социально-психологический. Оба эти фактора выдвигают конкретное требование к самолетам и двигателям и определяют основные направления их развития. Сейчас проявляется тенденция к тому чтобы заменять ТВД ТВАДАМИ так как вторые намного проще конструировать и проводить их регулировку, примером такого двигателя является ТВ3-117ВМА СБМ1, а так же разрабатываются новые двигатели на базе ТВАД. Даже краткий обзор факторов, формирующих облик двигателей на современном этапе развития авиации, показывает, что для выбора рациональной схемы и параметров силовой установки необходимо комплексный анализ ее как тепловой машины (эффективный КПД цикла), как движителя (полетный и полный КПД), как механической конструкции (облика газогенератора, геометрическое и кинематическое согласование компрессоров и турбин, ограниченная сложность, малая масса), как источника вредного воздействия на окружающую среду и др.1.1 Выбор и обоснование параметров двигателяУвеличение температуры газа перед турбиной Тг позволяет значительно увеличить удельную мощность двигателя и, следовательно, уменьшить габаритные размеры и массу двигателя. Для обеспечения надежной работы турбины при высоких значениях температуры газа (Тг>1250) необходимо применять охлаждаемые лопатки. При разработке вертолетных ГТД на начальных стадиях их развития основным требованием было получение минимальной удельной массы двигателя, что приблизительно соответствует максимуму удельной мощности. Выбор высоких значений Пк при проектировании двигателей малой мощности приводит к получению малых высот лопаток последних ступеней компрессора и первых ступеней турбины. Величина изоэнтропического КПД многоступенчатого компрессора по параметрам заторможенного потока зависит от степени повышения давления в компрессоре и КПД его ступенейВ результате расчета определяем основные удельные параметры двигателя (удельная мощность, удельный расход топлива, расход воздуха, обеспечивающий требуемую мощность), температуры и давления заторможенного потока в характерных сечениях проточной части двигателя, и основные параметры, характеризующие работу его узлов. Определяем параметры воздуха на выходе из компрессора и работу компрессора: ; зк*= зк/зм=0,842/0,99=0,86; Подставляя значения в формулу, вычисляем: Коэффициент избытка воздуха в камере сгорания равен: , где L0 - количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания одного килограмма топлива. Расход газа через турбину отличается от расхода воздуха, поступающего на вход в компрессор, на величину расхода топлива, введенного в камеру сгорания и воздуха, отбираемого на охлаждение горячих элементов конструкции двигателя. Степень понижения полного давления в турбине компрессора вычисляем по формуле: Температуру на выходе из турбины компрессора определяем по соотношению: K.В ходе выполнения расчета необходимо соблюдать основные ограничения, обеспечивающие надежную и экономичную работу. Среди них: относительная высота лопаток последних ступеней компрессора и первых ступеней турбины, относительный втулочный диаметр на выходе из компрессора, степень реактивности ступеней компрессора, нагрузка на ступени турбины. При выборе формы проточной части компрессора низкого давления с постоянным средним диаметром Dcp=const следует учитывать ее относительно невысокий энергообмен в ступенях и возможность реализации низкого значения относительного втулочного диаметра на выходе из КНД. При выборе формы проточной части компрессора высокого давления с Dн=const, следует учитывать что преимуществом является простота изготовления, Следовательно, выбираем форму проточной части компрессора высокого давления с Dн=const. Форма проточной части турбины выбирается из конструктивных соображений.Формирование облика (проточной части) ГТД является одним из наиболее важных начальных этапов проектирования ГТД, непосредственно следующим за выполнением теплового расчета и предшествующим газодинамическим расчетам элементов проточной части (каскадов компрессоров и турбин).
План
Содержание
Реферат
Введение
Условные обозначения
1 Выбор и обоснование параметров, термогазодинамический расчет двигателя
1.1 Выбор и обоснование параметров
1.1.1 Температура газа перед турбиной
1.1.2 Коэффициенты полезного действия компрессора и турбины
1.1.3 Потери в элементах проточной части двигателя
1.1.4 Скорость истечения газа из выходного устройства. Коэффициенты полезного действия винта и редуктора
1.2 Термогазодинамический расчет двигателя на ЭВМ
1.3 Термогазодинамический расчет на инженерном калькуляторе
2. Согласование параметров компрессора и турбины
2.1 Выбор и обоснование исходных данных для расчета
2.2 Результаты расчета и формирование облика двигателя
