Приводной газотурбинный двигатель для энергоустановки

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

точной части на D4 b4, мм : 33.46Линейный размер Х, мм : 191.81Угол наклона входной кромки лопаток gamma, град : 15.00Угол наклона покрывающего диска teta, град : 12.00Радиус покрывающего диска Rp, мм : 30.00Радиус основного диска Rv, мм : 70.00Геометрия лопаточных венцов:РК:Геометрический угол входа Beta1_g, град : 35.00Геометрический угол выхода Beta2_g, град : 55.00Количество лопаток z2, шт. : 19Радиус кривизны средней линии Rл, мм : 713.34Радиус разметочной окружности R0, мм : 591.14ЛД:Геометрический угол входа Alf1_g, град : 26.00Геометрический угол выхода Alf2_g, град : 37.53Количество лопаток ЛД z3, шт. : 23Радиус кривизны средней линии Rл, мм : 882.98Радиус разметочной окружности R0, мм : 575.57Геометрия кольцевой камеры:Средний диаметр Dср, мм : 1020.77Высота h_max, мм : 263.91Ширина b_sr, мм : 343.08Радиус покрывающего диска Rp, мм : 30.00Радиус основного диска Rv, мм : 70.00

Чертеж представлен на формате А3 (К201.КП.10О.241.01)

В результате проведенного расчета ЦБК нагнетателя природного газа были получены геометрические параметры проточной части и лопаточных венцов.

Полученные размеры проточной части ЦБК и радиальные цилиндрические лопатки рабочего колеса и лопаточного диффузора являются типичными для ЦБК нагнетателей природного газа на линейных КС.

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО УСТРОЙСТВ

 

При проектировании газотурбинных установок различного назначения и области применения одним из этапов является аэродинамический расчет и профилирование входных и выходных устройств.

При выборе конструктивной схемы и проектировании входных и выходных устройств турбомашин необходимо учитывать требования, обусловленные назначением и соображениями эффективности и надежности машины.

Так, например, к входному устройству предъявляются такие требования как:

-обеспечить равномерный поток, как в окружном, так и в радиальном направлениях на входе в компрессор;

-подвод воздуха должен осуществляться с минимальными гидравлическими сопротивлениями;

так как во входных устройствах часто располагают передний подшипник, то корпус должен быть достаточно жесткий, чтобы не деформироваться под действием статических и динамических нагрузок на подшипник.

Согласно основным требованиям, предъявляемым к выходным устройствам газотурбинных установок, устройства должны:

-обеспечивать отвод рабочего тела из турбомашины в заданном направлении с минимальными аэродинамическими потерями;

-обеспечить равномерное поле давлений за последней ступенью турбины;

обеспечить стационарный устойчивый характер течения на всех режимах работы;

обладать высокой жесткостью

Кроме того, выходные устройства должны обеспечить необходимую степень глушения шума, производимого двигателем.

Целью данного расчета является определение геометрических размеров и основных параметров, характеризующих работу входного и выходного устройств.

 

8.1 Расчет входного устройства

 

Входным устройством называется часть силовой установки, которая состоит из воздухозаборника, переходных каналов, систем его регулирования и защиты от попадания посторонних предметов. Основная функция ВУ - подача циклового рабочего тела к компрессору ГТУ с минимальными искажениями полей скоростей и давлений, а также с минимальными потерями полного давления на входе в компрессор.

Формулы, используемые при расчете:

 

 

 

 

 

где относительная площадь патрубка (степень поджатия патрубка),

 

Fвх=ВН;

 

- степень поджатия коллектора;

-относительный диаметр патрубка

Используемые рекомендации к расчету:

(принимаем 2,7) при =3,5…4 (принимаем 4);

=1,25...1,5 (принимаем 1,25);

относительная протяженность входного устройства выбирают в пределах 1,5…2 (принимаем 1,6);

радиус скругления коллектора R=0,25Do.

Исходные данные берем из компрессора:

Do=0,6130 м - наружный диаметр проточной части компрессора;

d=0,3733 м - втулочный диаметр;

ho=0,1199 - высота проточной части компрессора;

Площадь в сечении - 0:

 

 

Осевое расстояние от торцевой стенки патрубка до коллектора:

hк=2* ho=2*0,1199=0,3237.

Площади Fк и Fвх:

Fк=4* Fo=40,1856=0,7423;

Fвх= Fк=0,7423.

Диаметр коллектора:

 

 

Диаметр патрубка:

Dn= 1,25•Dк=1,25•0,7303=0,9129м.

Толщина патрубка:

 

Ширина патрубка:

Осевая протяженность:

 

L=•H=1,60,8131=1,301м.

 

Радиус скругления лемнискаты:

 

R=0.25•Do=0.25•0,613 =0,1533м.

 

Схема входного устройства, построенная на основании проведенного расчёта представлена на рисунке 8.1.

 

Рисунок 8.1 - Схема входного устройства

 

8.2 Расчет выходного устройства

 

Расчеты выполняются в соответствии с рекомендациями [6].

Целью данного расчета является определение геометрических размеров и основных параметров, характеризующих работу выходного устройства.

Расчет выходного устройства производим с помощью программы DIFFUZOR.EXE.

 

Таблица 8.1 - Исходные данные для расчёта выходного устройства

ПараметрыРазмерностьВеличинаD1м0,459D2м0,779=Dк/D2-1,8=L/D2-1,35nотп-2,101

Степень поджатия потока:

 

,

 

где

 

 

Таблица 8.2 - Результаты расчета выходного устройства

Рисунок 8.2 Чертеж выходного осерадиального диффузора

 

Рисунок 8.3 - График распределения степени расширения вдоль проточной части

 

На основании выбранных данных была рассчитана конструкт