Передвижная энергетическая установка с газотурбинным приводом
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
имальными потерями полного давления на входе в компрессор.
Формулы, используемые при раiете:
где относительная площадь патрубка (степень поджатия патрубка),вх=В*Н;
- степень поджатия коллектора;
-относительный диаметр патрубка
Используемые рекомендации к раiету:
(принимаем 2) при =3,5тАж4 (принимаем 4);
=1,25...1,5 (принимаем 1,5);
относительная протяженность входного устройства выбирают в пределах 1,5тАж2 (принимаем 2);
радиус скругления коллектора R=0,25Do.
Исходные данные берем из согласования:=0.4163 м - наружный диаметр проточной части компрессора;=0.2302 м - втулочный диаметр;=0,0931 - высота проточной части компрессора;
Осевое расстояние от торцевой стенки патрубка до коллектора:к=2* ho=2*0,0931=0,186м.
Площадь в сечение -0-равна F0=(D02-d2)= 0,094, м2.
Площади Fк и Fвх:к=4* Fo=4*0,094=0,378 м2;вх= Fк=0,378 м2.
Диаметр коллектора:
Диаметр патрубка:
= 1,5*Dк=1,5*0.647=0.97 м.
Толщина патрубка (конструктивно длину патрубка берем L=1м):
Ширина патрубка:
Радиус скругления лемнискаты:=0.25*Do=0.25*0.4163 =0.104м.
Рисунок 7.1.1 Схема входного устройства
.2 Раiет выходного устройства
При проектировании газотурбинных установок различного назначения и области применения одним из этапов является аэродинамический раiет и профилирование выходных устройств. Основная задача при этом - получение минимальных потерь полного давления при соблюдении необходимых габаритов.
При выборе конструктивной схемы и проектировании выходного устройства необходимо учитывать требования, обусловленные назначением, соображениями эффективности и надежности установки
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.
Согласно основным требованиям, предъявляемым к выходным патрубкам газотурбинных установок, патрубки должны:
обеспечивать отвод рабочего тела из турбомашины в заданном направлении с минимальными аэродинамическими потерями;
обеспечивать равномерное поле давлений за последней ступенью турбины;
иметь равномерное поле скоростей на выходе из реактивного насадка;
обеспечивать стационарный устойчивый характер течения на всех режимах работы;
обладать высокой жесткостью;
иметь приемлемые конструктивные габариты.
Создать патрубок, удовлетворяющим всем требованиям, достаточно сложно, и задача состоит в том, чтобы найти компромиссное решение. В основу этого заложены прежде всего требования жесткости, габаритности и обеспечение необходимого направления отвода рабочего тела.
.2.1 Исходные данные
Исходными геометрическими данными являются результаты газодинамического раiёта турбины, и конструктивные особенности переходного канала к выходному устройству, выбранные из конструктивных соображений.=0,304 м- входной диаметр обтекателя;=0,514 м- входной диаметр обечайки;
В настоящее время в энергетических ГТУ применяются осерадиальные диффузоры, для которых отсутствуют жесткие ограничения на предельные габариты. Выходные осерадиальные диффузоры характеризуются радиальностью и удлинением Этот факт объясняет относительно малые потери в них по сравнению с другими диффузорами турбомашин[3]. Следовательно принимаем:
- относительный габарит патрубка;
- удлинение диффузора.
Для диффузоров с промежуточным поджатием оптимальные значения входных углов наклона образующих обтекателя и обечайки составляют соответственно и . Следовательно принимаем:
=2- входной угол наклона обтекателя, град;
=9.0- входной угол наклона обечайки, град;
(1/nпов)min=1.01, (1/nпов)max=2.258 - диапазон оптимальных значений степени конфузорности поворотного участка осерадиального диффузора[8].
- длина диффузора;
Степень поджатия потока определим из графика:
Выходной диаметр диффузора определим по формуле:
;
Раiет осерадиального диффузора выполняем на ЭВМ с использованием программы DIFFUZOR.exe. [8].
Программа DIFFUZOR.exeпозволяет выполнять раiет по предварительно заданным габаритным размерам диффузора. При этом его проточная часть профилируется с оптимальной степенью конфузорности на поворотном участке. Кроме того, для диффузора с заданной геометрией программа позволяет определить закон изменения текущей степени расширения по длине его проточной части.
.2.2 Раiета осерадиального диффузора
Массив исходных данных и результатов раiета размещен в файле DIFFUZOR.rez.представленном в таблице 2, изображение проточную часть диффузора рисунок 2, а также изображено изменение степени расширения вдоль средней линии осерадиального диффузора.
Таблица 2- Массив исходных данных и результатов раiета
PACЧЕТ ОСЕРАДИАЛЬНОГО ВЫХОДНОГО ДИФФУЗОРА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ПОДЖАТИЕМ ПОТОКА
ИСХ.ДАННЫЕ:
ДАТА: 23 11 10 S= 1.020 Q= 1.080
D1= .30400 D2= .51400 L= .66800 DK= .92500 NP= 2.258
ALFA1= 2.00 R1= .19064 XC1= .47736 RC1= .35943 LK= .10483
ALFA2= 9.00 R2= .13617 XC2= .42699 RC2= .46250 FN= .13492
I NS XS RS LS
0 1.00214 .00827 .05247 .00000
1 1.04844 .03630 .05418 .02816
2 1.09560 .06433 .05589 .05631
3 1.14362 .09235 .05761 .08447
4 1.19250 .12038 .05932