Приводной газотурбинный двигатель для газоперекачивающего агрегата
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Приводной газотурбинный двигатель для газоперекачивающего агрегата
Содержание
Введение
Задание
. ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
.1 Выбор и обоснование параметров
.2 Термогазодинамический расчет на ЭВМ
.3 Вывод
. СОГЛАСОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПРЕССОРОВ И ТУРБИН
.1 Исходные данные
.2 Вывод
. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОМПРЕССОРА
.1 Исходные данные для расчета
.2 Расчет первой ступени компрессора высокого давления (ручной счет)
.3 Расчет компрессора (расчет на ЭВМ)
.4 Вывод
. ПРОФИЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА
.1 Выбор закона закрутки
.2 Исходные данные
.3.Предварительный выбор удлинения лопатки
4.4 Расчет густоты решеток профилей
4.5 Расчет и уточнение числа лопаток в венце, хорды и удлинения лопатки
.6 Выбор углов атаки лопаточного венца на номинальном режиме
.7.Расчет углов изгиба профиля пера
.8 Выбор дуги средней линии профиля
4.9 Расчет углов средней линии профиля, углов наклона кромок пера и угла установки профиля в решетке
4.10 Расчет осевого размера лопаточного венца
4.11 Выбор относительной толщины профиля
4.12 Построение профилей лопаток и решеток профилей
.13 Построение средней линии профиля
.14 Вывод
. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБИНЫ
5.1 Исходные данные
.2 Газодинамический расчет (ручной счет)
.3 Газодинамический расчет (расчет на ЭВМ)
6. ВЫВОДЫ
Перечень ссылок
ВВЕДЕНИЕ
Газотурбинной установкой называют установку, состоящую из трех основных элементов: воздушного компрессора, камеры сгорания и газовой турбины. Принцип действия ГТУ сводится к следующему. Из атмосферы воздух забирается компрессором, после чего при повышенном давлении его подают в камеру сгорания, куда одновременно подают жидкое или газообразное топливо. В камере сгорания воздух разделяется на два потока: один поток в количестве необходимом для сгорания топлива, внутрь жаровой трубы; второй поток обтекает жаровую трубу снаружи и подмешивается к продуктам сгорания для понижения их температуры. Процесс сгорания в камере происходит при почти постоянном давлении.
Получившийся после смешения газ поступает в газовую турбину, в которой расширяется, он совершает работу, а затем выбрасывается в атмосферу.
Развиваемая газовой турбиной мощность частично расходуется на привод компрессора, а оставшаяся часть является полезной мощностью газотурбинной установки.
В настоящее время наряду с применением ГТД в составе силовых установок самолетов и вертолетов их используют и в наземных установках. Перечень таких установок довольно обширен: транспортные наземные установки; транспортные установки морского и речного транспорта; установки для получения сжатого воздуха используемые в технологических целях; установки для привода ротора электрогенератора и т.д.
Газотурбинные двигатели по сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания имеют несколько больший расход топлива на единицу мощности. Однако масса и габариты их меньше, а также легкость запуска, значительно больший ресурс определяют целесообразность применения ГТД в наземных установках.
Газотурбинные двигатели сочетают в себе комплекс свойств, обеспечивающих возможность их широкого использования в наземных установках, основными из которых являются: низкая стоимость, в особенности при применении авиадвигателей, отработавших летный ресурс; малая удельная масса и габариты; широкий диапазон климатических условий использования; возможность работы на различных типах горючего; практически полная автоматизация работой двигателя.
В зависимости от целевого назначения ГТД при их применении в установках народного хозяйства можно разделить на три класса: энергоприводы, источники сжатого воздуха; генераторы горячего газа. В настоящее время созданы единичные или малосерийные установки в ГТД, выполняющие различные функции.
Области применения газотурбинных установок определяются их сравнительными свойствами по отношению к другим типам первичных двигателей аналогичного назначения.
Выбор двигателя для конкретного назначения определяется совокупностью требований, в числе которых для стационарных двигателей главными являются минимальная приведенная стоимость производимой двигателем единицы энергии, а для транспортных, кроме того, - малая удельная масса и малые габариты двигателя, а так же характеристика надежности. Последняя важна так же и для стационарных двигателей, однако в случае возможности прогнозирования надежности влияние степени надежности в конечном счете учитывается при определении приведенных затрат на производство единицы энергии.
В данном курсовом проекте приводится проектировочный расчет газотурбинного двигателя (для газоперекачивающего агрегата) мощностью 10,4МВт. Прототипом послужил двигатель АИ-336-2-10
ЗАДАНИЕ
Приводной газотурбинный двигатель для газоперекачивающего агрегата
Nе=10400 кВт
Рекомендуемые параметры для разрабатываемого двигателя:
степень повышения давления в компрессоре ?к*=21,5;
температура газа перед турбиной Tг*=1390 К.
частота вращения ротора свободной турбины - nст=6500 об/мин.
Двигатель - прототип - АИ-336-2-10
Данные прототипа:
эффективная мощность Nе=10 МВт;
степень повышения давления в компрессоре ?к*=21,5