Приводной газотурбинный двигатель для газоперекачивающего агрегата
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
целесообразно использовать соотношение для радиуса дуги:
.
4.9 Расчет углов средней линии профиля, углов наклона кромок пера и угла установки профиля в решетке
Углы средней линии профиля лопатки на входе и на выходе:
турбина компрессор давление газ
Углы наклона входной и выходной кромок пера лопатки:
где k=0,5 при средней линии по дуге окружности.
Углы установки (выноса) профиля в решетке:
4.10 Расчет осевого размера лопаточного венца
Осевой размер лопаточного венца на соответствующем радиусе:
.
4.11 Выбор относительной толщины профиля
При выборе относительной максимальной толщины профиля пера по хорде стремятся получить достаточно тонкие профили, необходимые для обеспечения высокого КПД решетки (М<Mкр), но при этом учитывают прочностные характеристики лопатки, особенно в призамковых областях рабочих лопаток.
Для коротких рабочих лопаток () можно применять по всей высоте лопатки (порядка 0,05…0,06). Принимаем C=0,055.
Производим расчет по приведенным выше соотношениям и результаты сводим в табл. 1
Таблица 4.4 Результаты.
ПараметрыРазмер- ностьСечениевтулочное (вт)среднее (ср)периферийное (к)bм0,02350,02350,0235Dм0,35370,41660,4712м0,01820,02140,0243b/t-1,31921,10,9902iград000?2град58,252,848,19-0.50.50.5-0,29360,30480,3136??град27,817,0111,03град37,323,814,49град9,56796,84,568?1град30,3535,838,26град30,3535,838,26град67,7859,752,7k-0,50,50,5град18,711,97,24град18,711,97,24D=bctg?1м0,07090,11370,1889м0,03740,05810,0952lcp.л?0.01745Rcp.л?м0,02450,02420,0241град49,0647,745,5м0,01820,01780,0171-0,060,0550,05м0,001410,001290,00117Aгм0,01580,0160,0146
Таблица 4.4 Результаты(продолжение).
А1=t*sin?1м0,01150,01260,0150Aг/А1-1,71651,2740,9714M1кр-0,820,860,865М1max-0,9250,980,99M1*?( M1кр+ М1max)/2-0,87250,920,9275Mw1-0,58470,74080,8755
В табл. 4.4 внесены значения диаметра горла Аг, получаемые в дальнейшем при графическом построении решетки, а также посчитанные значения А1. Полученные по графику [см. методическое пособие №6 (рис. 4.3)] в зависимости от величины Аг/А1 числа М1кр, М1max, М1* сравниваем с определенными числами Мw1.
При этом числа Мw1 находятся на допустимом диапазоне.
4.12 Построение профилей лопаток и решеток профилей
Построение профилей лопаток состоит из этапов построения средней линии и самого аэродинамического профиля. Из одинаковых профилей, расположенных с заданной густотой b/t под углами установки ? к фронту решетки, составляют решетки профилей.
Существуют аналитические и графоаналитические методы построения профилей лопаток и решеток профилей. Аналитические методы являются более точными и широко применяются в практике современного турбомашиностроения. Графоаналитические методы целесообразнее для учебных целей в связи с наглядностью и меньшей трудоемкостью вычислений.
В данном курсовом проекте будем использовать графоаналитический метод построения профилей лопаток.
4.13 Построение средней линии профиля
При выбранной дуге средней линии пера профиля в виде дуги окружности разбиваем хорду на равное число участков (через 10% всей длины хорды, совпадающей с осью абсцисс). Ординаты средней линии вычисляют по приближенной зависимости:
.
Таблица 4.5 Распределение координат профиля по высоте лопатки.
X, % b0102030405060708090100Xср.л. ,мм02,75,48,110,813,516,218,921,624,327Yср.л.вт.,мм00,4440,7901,0371,1861,2351,1861,0370,7900,4440Yср.л.ср.,мм00,3530,6290,8250,9430,9830,9430,8250,6290,3530Yср.л.к, мм00,2920,5190,6810,7790,8110,7790,6810,5190,2920
4.14 Вывод
Рассчитанная и построенная решетка профилей первой ступени осевого компрессора высокого давления удовлетворяет требованиям и сможет обеспечить требуемые параметры. Исходные данные взяты из газодинамического расчета осевого компрессора высокого давления. Полученные профили решетки профилей изображены на рис. 7.(прилагается рисунок решетки профилей, сделанный в Компасе).
Полученные числа Мw1 потока во всех сечениях находятся на допустимом диапазоне, т.е. Mw1<M1*.
Значения густоты решетки на среднем радиусе (b/t)ср=1,1 , т.е. лежит в рекомендуемом диапазоне (0,6…1,5).
Значения густоты решетки в области втулки (b/t)вт=1,3192 и периферии (b/t)к=0,9902 лопатки удовлетворяют рекомендуемым ( 1,0…1,5).
Значения удлинения лопаток hb=1,9957 удовлетворяют рекомендациям удлинения лопаток рабочих колес и направляющих аппаратов, которые лежат в диапазоне величин 1.5…2.5 в группе первых ступеней компрессора. В практике современного компрессоростроения проявляется тенденция к выбору пониженных величин удлинений лопаток.
Втулка
Средний
Периферия
Вывод: Рассчитанная и построенная решетка профилей первой ступени компрессора удовлетворяет требованиям и сможет обеспечить требуемые параметры.
В расчете использовали закон крутки и .
Исходными данными является газодинамический расчет осевой части компрессора.
Полученные профили решеток изображены на рисунках.
5. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБИНЫ
Современное состояние теории и практики проектирования осевых газовых турбин обеспечивает возможность надежного определения параметров турбины на расчетном режиме с достоверным учетом всех видов потерь механической энергии в ее проточной части. При этом газодинамический расчет турбины усложняется, что приводит к значительному увеличению объема вычислений. В учебном проектировании сложные расчетные соотношения могут быть реализованы только при использовании ЭВМ, и поэтому ручной счет выполняется только первой ступени в первом приближении.
5.1 Исходные данные
?/p>