Приводной газотурбинный двигатель для энергоустановки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
рабочего колеса турбины
на ПЭВМ и решетки профилей на пяти радиусах представлены в таблице 6.3 и на рисунках 6.2-6.6.
.
Таблица 6.3 - Результаты раiета
Профилирование лопатки РК по радиусу
Паpаметp | Сечение по высоте лопатки
| 1(пеp) 2 3(сp) 4 5(вт)
ro 1.000 .9672 .9345 .9017 .869042.69 42.69 42.69 42.69 42.6935.24 34.08 32.93 31.78 30.62/b .8255 .7984 .7714 .7443 .71735.848 8.093 9.242 9.491 9.016.4724E-01 .5948E-01 .7194E-01 .8424E-01 .9598E-01.1800 .1900 .2000 .2100 .2200.2718 .2700 .2680 .2662 .2643l 62.00 58.00 54.00 50.00 46.00l 18.26 18.25 18.23 18.22 18.2146.16 48.46 51.02 53.85 56.951 1.536 1.622 1.708 1.792 1.878.5670 .5670 .5670 .5670 .5670
Число pабочих лопаток - 83. шт.
Рисунок 6.2 Решетка профилей на r=1
Рисунок 6.3 - Решетка профилей на r=0.967
Рисунок 6.4 - Решетка профилей на r=0.935
Рисунок 6.5 - Решетка профилей на r=0.902
Рисунок 6.6 - Решетка профилей на r=0.869
В процессе профилирования лопатки рабочего колеса ступени турбины, были получены значения основных кинематических параметров потока и геометрических параметров решётки профилей в пяти сечениях. По полученным данным построены профиля лопаток по сечениям. Полученные профиля имеют достаточную толщину и диаметр выходной кромки.
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ
Для исследования используем математическую модель ТВаД с двухвальным газогенератором и свободной турбиной. Здесь число независимых переменных определяется по формуле:
n=3zв+2,
где zв - число валов газогенератора моделируемого двигателя.
Независимые переменные:
.
Система уравнений невязок для данного двигателя представлена ниже:
Здесь первые четыре уравнения - балансы расходов через компрессоры, турбины компрессоров и свободную турбину, следующие два - балансы мощностей на роторах высокого и низкого давления, седьмое - условие неизменности геометрии сопла, восьмое - условие закона (программы) регулирования.
В системе уравнений невязок приняты следующие обозначения:
- расход воздуха через компрессор высокого и низкого давления, кг/с;
,, - расход газа через турбину высокого давления, турбину низкого давления и свободную турбину, кг/с;
- перепуск воздуха за КВД или КНД;
- отбор воздуха на нужды установки;
- отбор воздуха на охлаждение турбин;
- работа компрессора высокого и низкого давления, Дж/кг;
- работа турбины высокого давления, турбины низкого давления и турбины силовой, Дж/кг;
Отметим, что положение рабочей точки на характеристике компрессора, все параметры газогенератора и основные данные одновального двигателя со свободной турбиной при неизменных внешних условиях практически однозначно определяются одной независимой переменной. Закономерности совместной работы узлов и обобщённые характеристики этого двигателя аналогичны закономерностям совместной работы узлов и характеристикам двигателя с одним управляющим фактором. Режим работы газогенератора определяется одним параметром и поддерживается одним регулятором.
Например, если в качестве параметра принята частота вращения ротора газогенератора, то осуществляется, как правило, её замкнутое регулирование: Gт> nгг. Если же в качестве параметра режима принять Тг*, то во многих случаях осуществляется её косвенное регулирование путём изменения расхода топлива. Закон изменения температуры газа Тг* и, соответственно, Gт выбирается из условия обеспечения потребной мощности. В данном случае потребителем является генератор переменного тока, который регламентирует величину потребной мощности нашего двигателя.
7.1 Выбор исходных данных
Исходные данные для раiета:
в р= 70,81- массовый расход воздуха на входе в двигатель в кг/с,
Нр= 0 - раiетная высота полета в км,
Мн р=0 - раiетная скорость полета в числах Маха,
?к*=19,6 - степень повышения полного давления в компрессоре,
?к*=0,8405 - раiетное значение КПД компрессора,
?кнд*=0,8751 - раiетное значение КПД КНД,
Тг р*=1357 - раiетное значение полной температуры перед турбиной в К,
сс=80 - скорость истечения на срезе выходного насадка в м/с,
= 0,38 - распределение общей работы компрессора между каскадами,
?твд*=0,907 - КПД ТВД,
?тнд*=0,8853 - КПД ТНД
?тс*=0,915 - КПД турбины свободной,
?u твд р= 0,6504 - раiетное значение приведенной окружной скорости на среднем диаметре ТВД,
?u тнд р= 0,5427 - раiетное значение приведенной окружной скорости на среднем диаметре ТНД,
?u тс р= 0,3123 - раiетное значение приведенной окружной скорости на среднем диаметре ТС,
Zтк=1 - число ступеней ТВД,тк=1 - число ступеней ТНД,тс=4 - число ступеней ТС,
?вх=0,97 - коэффициент восстановления полного давления во входном устройстве,
?кс=0,951 - коэффициент восстановления полного давления в камере сгорания,
?рн=0,98 - коэффициент восстановления полного давления реактивном насадке,
?пт=0,99- коэффициент восстановления полного давления в переходном канале между КНД и КВД,
?г=0,99 - коэффициент полноты сгорания,
?mвд=0,985 , ?mнд=0,99- механические КПД роторов ВД иНД,
=1,00 - коэффициент полноты расширения в реактивном насадке,
nвд=9542,3 - частота вращения ротора ВД в об/мин.,
nнд=7534,4 - частота вращения ротора НД в об/мин.,
nтс=3000 - частота вращения ротора свободной турбины в об/мин.,
Предусмотрен отбор воздуха для охлаждения турбины компрессора и составляет
Значение приведенной окружной скорости в ТВД, ТНД и свободной турбине вычисляем по формуле: ,
и , соответственно.
7.2 Исследование дроссельной характеристи