Передвижная энергетическая установка с газотурбинным приводом
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ационными соображениями. Форма проточной части компрессора является важным параметром, определяющим высоту его проточной части на выходе, соотношение диаметров и окружных скоростей, осевую протяженность машины, а также фактором, влияющим на компоновку других узлов и агрегатов двигателя. В полноразмерных и малоразмерных одноконтурных ГТД с умеренными значениями , где определяющим сечением является входное, предпочтительной является форма проточной части компрессора с постоянным наружным диаметром. При Dн=const средний диаметр к последним ступеням компрессора увеличивается с ростом средней окружной скорости. Это приводит к увеличению напорности ступеней и уменьшению их числа, необходимых для получения требуемой степени повышения давления . Упрощается изготовление корпуса компрессора, который имеет цилиндрическую форму. Следовательно, выбираем форму проточной части компрессора с Dk=const.
Различают облик проточной части осецентробежного компрессора без переходного канала между осевой и центробежной частями и с переходником. Последний применяется, если требуется обеспечить минимальный лобовой габарит двигателя, который зависит от наружного диаметра колеса центробежной ступени, а также если в качестве первой осевой ступени применяется сверхзвуковая ступень. Недостатком такой схемы является увеличение осевого габарита двигателя, его массы, а также усложнение конструкции машины, её технологичности и, как следствие, возрастание стоимости жизненного цикла. В связи с поворотом потока к оси в переходном канале при недостаточно тщательном профилировании могут возникнуть большие потери с образованием отрывных зон у внутренней поверхности. Это приводит к существенному ухудшению характеристик центробежного компрессора и делает более предпочтительным выбор формы проточной части осецентробежного компрессора без переходного канала.
Форма проточной части турбины выбирается из конструктивных соображений. Выбор её формы обусловлен возможностями энергообмена в ступенях, желательным снижением коэффициента нагрузки, максимально возможным сближением диаметральных размеров с учётом технологических соображений.
Значение среднего коэффициента нагрузки в турбине не должно превышать величины для обеспечения осевого выхода потока, но для турбовальных двигателей коэффициент нагрузки может быть несколько выше в ступенях свободной турбины.
Раiет проводится с учётом рекомендаций [2]. Согласование проводится на ЭВМ. Для этого используются данные, полученные при термогазодинамическом раiёте двигателя.
.1 Исходные данные для согласования параметров компрессора и турбины
) распределение Lквд* между осевой частью КВД и его центробежной ступенью: Loк/Lквд=1,0.
) КПД: КПДок*=0,84.
) коэффициент восстановления полного давления в переходном канале от осевой части к центробежной: Sпк=1.
) идентификатор формы проточной части ОК: kfко=1.
) число ступеней ОК: Zок=10.
) относительный диаметр втулки: Dвто/Dко=0,553.
) отношение наружного диаметра на входе в ЦБК к наружному диаметру на выходе из ОК: D1цбк/Dкко=1.
) отношение наружного диаметра РК ЦБК к наружному диаметру ОК на входе: D2/Dко=1,0.
) отношение диаметра ЦБК к наружному диаметру РК ЦБК: D4/D2=1,0.
) значение расходной (осевой) скорости на входе в осевую часть компрессора: Свo=140 м/с.
) значения расходных (осевых) скоростей на выходе из осевой части и на входе и выходе из центробежной ступени компрессора: Свс =130 м/с, Ск =130 м/с, Ско=115 м/с.
) значение окружной скорости на наружном диаметре 1-ой ступени КВД: Uквд=320.0 м/с.
) идентификатор формы проточной части турбины: kfт=2.
) число ступеней турбины: Zт=3.
) отношение среднего диаметра Т на входе к наружному диаметру КВД на входе: Dсрт/Dко=1,01.
) расходная газодинамическая функция на входе в турбины: q(lг)=0.3.
) расходная скорость на выходе из турбины: Ст=190 м/с.
) значение относительной длины переходов от ОК к ЦБК (L/Dcр)пер и относительной ширины РК ЦБК (S/D2)рк.
) значения коэффициентов Квна1 (Кв: 0.-ВНА нет, 1.-ВНА есть, 2.-есть ВНА и сдвоенная pешетка СА, 3.-нет ВНА, но есть сдвоенная решетка СА).
) значения коэф. Кохл т (Кохл=1.25 -охлаждаемая турбина, Кохл=1 - неохлаждаемая).
2.2 Формирование облика газогенератора
Формирование облика (проточной части) ГТД является одним из наиболее важных начальных этапов проектирования ГТД, непосредственно следующим за выполнением термогазодинамической раiета и предшествующим газодинамическим раiетам элементов проточной части (каскадов компрессоров и турбин). При выполнении раiетов по формированию облика ГТД определяются: форма проточной части, частоты вращения роторов и число ступеней каскадов лопаточных машин.
Результаты согласования параметров компрессора и турбины приведены в таблица 2.1.
Схема проточной части двигателя изображёна на рисунке 2.1.
Таблица 2.1- Формирование облика ГГ ГТД-1 (К - ОЦК)
Исходные данные:
Neуд= 132.1 Сe = .3508 КПДк= .8400 КПДтк= .9100
Lк = 284150. Lтк*= 447890. Lтс*= 130270. КПДтс= .9200
Cpг =1145.2 Kг =1.3349 Cpв =1020.0 Kв =1.3915
Ne = 1800. Gв = 13.62
doв = .553 Dсрт/Dко =1.010 D1цc/Dкко=1.000
D2цс/Dко =1.000 D4цc/D2цс=1.000
Lок/Lк =1.000 КПДок* = .840 Sркоц =1.000
Результаты pаiета:
* ОК * Кф = 1 Zк =10.
Lк*= 284150. Пiк*= 8.270 КПД*= .8398 Uк = 320.0
Dк = .4047 dob = .5530 dok = .9001 Hzc= .2775
nвд =15103.
* Т * Кф = 2 Zт = 3.
Lт*= 447890. Пiт*= 7.169 КПД*= .9100 (h/D)г= .1013
Uср= 323.2 Mz = 4.288