Охлаждение лопатки турбины высокого давления
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Национальный аэрокосмический университет
им. Н.Е. Жуковского "ХАИ"
Кафедра 203
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ
РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ТУРБИНЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ТРДД С ТЯГОЙ 68,8 Кн
Раiетно-графическая работа по дисциплине:
"Системы охлаждения АД и ЭУ"
Выполнил: студент 252м гр.
Тернюк И.А.
Проверил: д. т. н, профессор каф. 203
Епифанов С.В.
Харьков 2011
Содержание
Техническое задание на исследование термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки ТВаД
1. Подготовка и анализ исходных данных
1.1 Проверка пропускной способности каналов лопатки
2. Создание сетки конечных элементов
3. Раiет граничных условий теплообмена
3.1 Раiет точки перехода от ламинарного течения к турбулентному
3.2 Раiет коэффициентов теплоотдачи на наружном контуре лопатки
3.3 Раiет коэффициентов теплоотдачи в каналах охлаждения
4. Раiет температурного поля
5. Раiет термонапряженного состояния
5.1 Раiет сил и моментов, действующих на перо лопатки
5.2 Определение ресурса лопатки
5.3 Раiет термонапряженного состояния лопатки
6. Оптимизация термонапряженного состояния
6.1 Раiет температурного поля неохлаждаемой лопатки
6.2 Раiет термонапряженного состояния неохлаждаемой лопатки
6.3 Раiет температурного поля оптимизированной лопатки
6.4 Раiет термонапряженного состояния неохлаждаемой лопатки
6.5 Переiет расходов воздуха через каналы охлаждения для обеспечения новых значений коэффициентов теплоотдачи
7. Определение количества циклов до разрушения
8. Описание конструкции лопатки
Выводы
Литература
Техническое задание на исследование термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки ТВаД
. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: Рабочая лопатка 1-й ступени турбины газогенератора.
. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ: ТРДД с тягой на взлетном режиме 68800 Н (М=0, Н=0) для пассажирского самолёта.
. ЦЕЛЬ исследования: Оптимизация термонапряженного состояния лопатки
. ОСНОВНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: результаты проектирования по теории лопастных машин и конструкции двигателей:
температура торможения в относительном движении 1340 К;
давление на входе в РК 1,08 МПа;
давление на выходе из РК 0,73 МПа;
относительная скорость на входе в РК 242,1 м/с;
относительная скорость на выходе из РК 557,3 м/с;
температура торможения за компрессором (в ступени отбора воздуха) 766 К;
полное давление за компрессором (в ступени отбора) 2,077 МПа;
расход газа через газогенератор 38,94 кг/с;
отбор воздуха на охлаждение лопатки 2,5 %
хорда профиля в среднем сечении 31,4 мм;
радиус входной кромки 1,57 мм;
высота лопатки 38,5 мм;
угол входа 54,05 град;
угол выхода 21,03 град;
угол установки профиля 48,23 град;
частота вращения 14270 об/мин;
средний диаметр 604,5 мм;
интенсивность газовых сил:
в окружном направлении 7506 Н/м;
в осевом направлении 8657,9 Н/м;
радиус подвода воздуха 257,27 мм;
число лопаток 76;
щаг решетки 24,99 мм;
данные для вычерчивания наружного контура корневого, среднего
и периферийного сечений - см. таблицу 8.1;
данные для вычерчивания замка - см. таблицу 8.2;
В процессе исследования исходные данные могут уточняться или быть изменены по согласованию с консультантом.
. Исследование должно вестись по плану представленному в табл.1. В процессе исследования план может быть скорректирован и изменен по согласованию с консультантом.
. ОТЧЕТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ: Результаты исследования должны быть изложены в пояснительной записке. Содержание записки изложено в табл.1.
Примерный перечень иллюстративного материала, представляемого в записке:
схемы подвода воздуха к лопатке и движения воздуха по лопатке,
граничные условия теплообмена (изменение коэффициента теплоотдачи и греющей температуры) по контуру лопатки,
конечно-элементная раiетная сетка,
диаграммы термонапряженного состояния (неохлаждаемый, охлаждаемый, оптимальный варианты),
поле температуры и напряжений оптимального варианта.
В записке должны быть приведены распечатки файлов с исходными данными и результатами раiетов: Grurez. txt, Grudef. txt, ИМЯ. st, ИМЯ. tm, Analiz. rap и др.
лопатка турбина термонапряженный давление
Желательно выполнение записки на компьютере. Рекомендуемый шрифт - Times New Roman, интервал - обычный, размер - 12. Межстрочный интервал - минимум.
Таблица 1.
ВЫПОЛНЯЕМЫЕ Р А Б О Т Ы% готовности1. Подготовка и анализ исходных данных. Раiеты греющей и охлаждающей температур. Уточнение отбора воздуха на охлаждение. Выбор схемы охлаждения. 52. Разработка схемы подвода и распределения воздуха по сечению. Оценка пропускной способности каналов. 103. Создание конечно-элементной раiетной сетки 204. Раiет граничных условий теплообмена. Раiет коэффициентов теплоотдачи на наружной поверхности лопатки. Определение точек перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный. Раiет коэффициентов теплоотдачи в каналах охлаждения. Раiет коэффициентов теплоотдачи в перфорационных каналах. 306. Раiет греющей температуры воздушной завесы. 407. Раiет температурного поля (неохлаждаемый вариант). Рас