Приводной газотурбинный двигатель для энергоустановки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ессора на среднем радиусе. Исходные данные расчета заносятся в файл gdrok.dat, а результаты, получаемые с помощью исполняемого файла gdrok.exe - в файл gdrok.rez. Программа gdrok имеет и программу графического сопровождения gfk.exe, файл исходных данных которой gfk.dat формируется при работе файла gdrok.exe. Использование файла gfk.exe при выполнении расчетов обеспечивает возможность наглядного графического контроля как исходного распределения параметров по ступеням так и получаемых результатов расчета (формы проточной части компрессора, изменения параметров потока по ступеням и треугольников скоростей ступеней на среднегеометрическом радиусе ).
3.1 Газодинамический расчет компрессора на ЭВМ
Исходные данные и результаты расчета приведены в соответствующих таблицах.
Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета компрессора на ЭВМ
Таблица 3.2 - Результаты расчета компрессора на ЭВМ
Ниже представлены графики распределения и (рисунок 3.1); и (рисунок 3.2); С, Т, Т*, Р,Р* (рисунок 3.3), построенные по значениям из таблицы 3.2.
Рисунок 3.1 - График изменения Са и Hz по ступеням компрессора
Рисунок 3.2 - График распределение КПД и степени реактивности по ступеням компрессора
Рисунок 3.3 - График изменение параметров Т, Т*, Р, Р*, С по тракту компресcора
Анализируя полученные графики распределения затраченного напора, по ступеням видим, что напор распределен рационально. При распределении работ по ступеням компрессора учтены особенности условий работы первых и последних ступеней компрессора.
Рисунок 3.4 - Схема проточной части компрессора
На рисунках 3.5-3.17 представлены планы скоростей компрессора для 13-ти ступеней.
Рисунок 3.5 - Планы скоростей компрессора для ступени №1
Рисунок 3.6 - Планы скоростей компрессора для ступени №2
Рисунок 3.7 - Планы скоростей компрессора для ступени №3
Рисунок 3.8 - Планы скоростей компрессора для ступени №4
Рисунок 3.9 - Планы скоростей компрессора для ступени №5
Рисунок 3.10 - Планы скоростей компрессора для ступени №6
Рисунок 3.11 - Планы скоростей компрессора для ступени №7
Рисунок 3.12 - Планы скоростей компрессора для ступени №8
Рисунок 3.13 - Планы скоростей компрессора для ступени №9
Рисунок 3.14 - Планы скоростей компрессора для ступени №10
Рисунок 3.15 - Планы скоростей компрессора для ступени №11
Рисунок 3.16 - Планы скоростей компрессора для ступени №12
Рисунок 3.17 - Планы скоростей компрессора для ступени №13
Проведенный расчёт компрессора с использованием ЭВМ позволил получить: геометрические параметры лопаточных венцов проточной части компрессора, изменения Р,Р*, Т, Т* на среднем радиусе каждой ступени, а также работу и степень повышения давления каждой ступени. Кроме того, были уточнены окончательные размеры проточной части.
Все эти данные используются при проектировании решёток профилей многоступенчатого компрессора.
Степень повышения давления pк*: p*к кнд=3,818, p*к квд =4,199, p*к S =15,95;
Частота вращения: nкнд=10592,8 об/мин, nквд=13510,9 об/мин;
Число ступеней : Zкнд=6, Zквд=7,
Работа компрессора: L*к =404230 кДж/кг;
КПД компрессора: hк*= 0, 8568.
Расчетные параметры не выходят за установленные пределы:
- угол входа потока
относительный втулочный диаметр
коэффициент расхода
Параметры, полученные по результатам расчёта, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современным многоступенчатым компрессорам. Полученный компрессор обеспечивает заданный pк* и КПД, что позволяет выполнить требования данного задания.
4. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСЕВОЙ ТУРБИНЫ
Широкое применение осевых газовых турбин в авиационных газотурбинных двигателях обусловлено, прежде всего, их высокой энергоемкостью и экономичностью. Именно эти преимущества газовых турбин наряду со сравнительной простотой и надежностью и определили доминирующее положение газотурбинных двигателей в авиации.
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. Поэтому мы выполним газодинамический расчет газовой турбины на ЭВМ. Расчет выполняется в соответствии с рекомендациями [4].
4.1 Выбор и обоснование исходных данных
Обычно газодинамический расчет многоступенчатой турбины выполняют при заданной форме проточной части. Поскольку основные исходные данные для расчета турбины получают в результате термогазодинамического расчета двигателя, компрессора и согласования параметров его лопаточных машин, то к началу расчета проточная часть двигателя, а, следовательно, и его турбины уже известны.
Для расчета турбины определим расход газа, через турбину:
.
Расчет мощностей ступеней турбин:
кВт;
кВт;
кВт.
Так как силовая турбина имеет две ступени:
= 3800 кВт;
= 3000 кВт.
Таблица 4.1-Файл исходных данных к газодинамическому расчету турбины
Таблица 4.2 - Результаты газодинамического расчета турби