Передвижная энергетическая установка с газотурбинным приводом
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
p>
В качестве топлива принимаем природный газ теплотворная способность его = 43000 кДж/кг, количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания одного килограмма, для газа =14,8 .
.2 Термогазодинамический раiет двигателя и анализ результатов
.2.1 Предварительный тремогазодинамический раiет
Для обоснование выбора проводим предварительный термогазадинамический раiет для пяти значений ?к*р=5,239; 6,616; 8,27; 9,924; 11,909;(см.таблицу1.2) и
Таблица 1.2 - Результаты предварительного термогазодинамического раiёта
13 02 11
1 5 5 1
1.000 .000 .000 100.000 .920 1.000 1.000 0.100
.970 .935 .990 1.000 .980 .980 0.985 1.000
988.0 1038.0 1088.0 1138.0 1188.0
.910 .910 .910 .910 .910
5.239 6.616 8.270 9.924 11.909
.849 .845 .840 .838 .835
.000 .000 .000 .000 .000
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
.4300E+08 14.8
ТГДР ГТД-Р NT= 1 5 5 1 ДАТА 13. 2.11
TG= 988. 1038. 1088. 1138. 1188. ANTK= .910 .910 .910 .910 .910
PIK= 5.24 6.62 8.27 9.92 11.91 ANK = .849 .845 .840 .838 .835
ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАiЕТ ГТД
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: G= 1.00 DGO= .100 HU= .4300E+08 LO= 14.80
H= .00 MH= .000 CC=100.0 NTB= .920 ПBB=1.000 TBB=1.000 NB=1.000
SB= .970 SK= .935 NГ= .990 SPT=1.000 SPH= .980 NM= .980 NPД= .985
TH=288.15 THO=288.15 TBO=288.15 PH=101325. PHO=101325. PBO= 98285. VH= .0
ТГ ПК NEY CE NK NTK КПД
988.0 5.239 98.68 .4357 .8490 .9100 .1921
988.0 6.616 95.08 .4204 .8450 .9100 .1991
988.0 8.270 85.71 .4300 .8400 .9100 .1947
988.0 9.924 74.80 .4573 .8380 .9100 .1831
988.0 11.91 59.71 .5257 .8350 .9100 .1593
1038. 5.239 117.2 .4075 .8490 .9100 .2054
1038. 6.616 116.0 .3855 .8450 .9100 .2172
1038. 8.270 108.9 .3819 .8400 .9100 .2192
1038. 9.924 99.79 .3896 .8380 .9100 .2149
1038. 11.91 86.52 .4166 .8350 .9100 .2010
1088. 5.239 135.8 .3871 .8490 .9100 .2163
1088. 6.616 137.0 .3613 .8450 .9100 .2317
1088. 8.270 132.1 .3508 .8400 .9100 .2387
1088. 9.924 124.8 .3499 .8380 .9100 .2393
1088. 11.91 113.3 .3602 .8350 .9100 .2324
1138. 5.239 154.5 .3718 .8490 .9100 .2252
1138. 6.616 158.1 .3438 .8450 .9100 .2435
1138. 8.270 155.5 .3294 .8400 .9100 .2541
1138. 9.924 149.9 .3236 .8380 .9100 .2587
1138. 11.91 140.2 .3257 .8350 .9100 .2571
1188. 5.239 173.2 .3601 .8490 .9100 .2325
1188. 6.616 179.3 .3308 .8450 .9100 .2531
1188. 8.270 178.9 .3138 .8400 .9100 .2668
1188. 9.924 175.1 .3051 .8380 .9100 .2744
1188. 11.91 167.1 .3025 .8350 .9100 .2768
На основе полученных результатов (таблица 1.2) строим графики зависимостей Neуд= f(Tг*, ?к*) и Сeу= f(Tг*, ?к*).
Рисунок 1.2 - Зависимость удельного расхода от параметров рабочего процесса
Рисунок 1.3 - Зависимость удельной мощности от параметров рабочего процесса
Анализируя графики зависимостей основных параметров от параметров рабочего процесса можно определиться с выбором и Тг*.
Выбираем Тг*=1088К, т.к при этой температуре достигается высокое значение удельной мощности, низкий удельный расход топлива и хороший уровень КПД. Дальнейший рост Тг* требует применения более сложных систем охлаждения и значительного отбора воздуха на охлаждение турбины.
Во избежание снижения удельной мощности, усложнения конструкции, увеличения массы и габаритов двигателя, а также получения малых высот лопаток последних ступеней компрессора, и как следствие роста потерь энергии из-за увеличения относительных радиальных зазоров выбираем
Для выбранных значений Tг*,=1088 К и ?кр*=8,27 определяем удельные параметры двигателя, основных узлов, параметры потока в характерных сечениях ГТД.
Таблица 1.3 - Результаты термогазодинамического раiёта
27 03 10
1 1 1 1
1.000 .000 .000 100.000 .920 1.000 1.000 0.100
.970 .935 .990 1.000 .980 .980 0.985 1.000
1088.0 1350.0 1300.0 1250.0 1400.0
.910 .905 .910 .912 .907
8.270 14.000 16.000 18.000 11.500
.840 .846 .842 .836 .862
.000 .000 .000 .000 .000
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
.4300E+08 14.8
СХЕМА ПЕЧАТИ: NEY NE CE QT AKC GT FC LC
TK TTK TT PK PГ PTK PT PC
NK NTK LK LTK LTB ПTK ПTB ПТ
КПД LCB NP CPГ КГ RГ
CPB KB RB
ТГ=1088.0 ПК= 8.270 SR= .000 SR1=1.000 SR2=1.000 TCO= 696.9
132.1 132.1 .3508 .1431E-01 4.723 46.35 .1964E-01 .2090
563.9 810.7 696.9 .8128E+06 .7600E+06 .2050E+06 .1060E+06 .1039E+06
.8400 .9100 .2841E+06 .3176E+06 .1303E+06 3.706 1.934 7.169
.2387 .1505E+06 .8989 1145. 1.335 287.3
1020. 1.392 287.0
.2.2 Анализ результатов раiета
В результате проведенного термогазодинамического раiёта были получены основные удельные параметры двигателя Nеуд=132,1 кВтс/кг и Се=0,3508 кг/кВтч, (при Тг*=1088 К и ?к*=8,27).
Определили температуру Т* и давление Р* в характерных сечениях, а также параметры основных узлов. Значения удельных параметров соответствуют современному уровню значений для ГТД такого класса.
Полученные данные являются исходными для согласования параметров турбокомпрессора, раiёта компрессора и турбины.
2. Согласование параметров компрессора и турбины
Увязка параметров турбокомпрессора двигателя является одним из важнейших этапов проектирования двигателя. Качественное выполнение этого этапа позволяет обеспечить оптимальные геометрические и газодинамические соотношения в определяющих облик двигателя раiётных сечениях, обеспечить нормальную загрузку ступеней турбины и допустимые напряжения в лопатках турбины. Для раiёта используем геометрические соотношения двигателя - прототипа.
Выбор формы проточной части ГТД определен следующими конструктивными и эксплуат