Проектировочный расчет газотурбинного двигателя мощностью 10,5 МВт
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
На данном этапе проектирования двигателя были установлены значения: Т*, Р*,с в основных сечениях двигателя, а также площади этих сечений. Данные, полученные при согласовании, станут основой для проектирования основных узлов двигателя. Результаты согласования не являются окончательными, а будут изменяться на дальнейших этапах расчёта при проектировании и доводке компрессора, турбины.
В результате расчета получили схему проточной части двигателя.
Рис 1.3.1 Схема проточной части двигателя
.4 Газодинамический расчет компрессора
Предварительный газодинамический расчет осевого компрессора обычно представляет собой последовательный расчет всех его ступеней на среднем радиусе. При этом предполагается, что параметры потока на среднем радиусе ступени соответствуют осредненным параметрам ступени по высоте лопатки. Для улучшения этого соответствия в качестве среднего радиуса принимают среднегеометрический радиус ступени. Проектируемый компрессор 13-ти ступенчатый, двухвальный, двухкаскадный.
.4.1 Исходные данные для газодинамического расчета компрессора
Исходные данные для газодинамического расчета компрессора на ЭВМ представлены в Таблице 1.4.1
Таблица 1.4.1
02 05
2 1 06 13 2
.15 99298.5 1.400 287.00
.00 18.000 4.374 355.00 360.00 135.00
1.0000 .9850 .9800 0.9900 1.0200 0.0000
.00 165.00 170.00 170.00 170.00 165.00 180.00 185.00 180.00 178.00
.00 170.00 162.00 000.00 000.00 000.00 000.00 000.00 000.00 000.00
.20 30.54 31.38 30.02 27.35 23.90 35.64 37.09 38.63 38.63
.58 37.09 32.42 00.00 00.00 00.00 00.00 00.00 00.00 00.00
.8800 .8900 .9000 .9000 .8900 .8800 .8900 .9000 .9000
.8800 .8700 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.5800 .6200 .6600 .7000 .7400 .5000 .5300 .5600 .5900
.6500 .6800 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 0.9607 0.9314 0.9019 0.8823 0.8725 0.7843 0.7843 0.7843 0.7843
.7843 0.7843 0.7843 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
Исходные данные для расчета взяты из результатов этапа формирования облика двигателя.
.4.2 Результаты расчета компрессора на ЭВМ
ГДР МОК Дата 13. 2. 5
Nк= 2 Kф1= 2 Kф2= 1 z1= 6 zк= 13 Kr= 2
Пк=18.000 Пк1= 4.374 G= 35.00 n1= 10295.9 n2= 13312.4 k= 1.40 R= 287.00в=288.15 Pв= 99298.5 P1о= 97809.0 Sва= .985 Sна= .980 Sнв= .990 m= .00
т Dк Dсp Dвт Doт КПД Mw1 Mc2
.6585 .5430 .3951 .6000 .8834 .7980 .7161
.6326 .5410 .4303 .6803 .8936 .7981 .6813
.6133 .5397 .4543 .7408 .9045 .7986 .6372
.5939 .5322 .4623 .7784 .9163 .7798 .5840
.5810 .5285 .4701 .8092 .9191 .7620 .5314
.5745 .5278 .4766 .8295 .9131 .7402 .4902
.5165 .4718 .4224 .8178 .9037 .6849 .6728
.5165 .4800 .4406 .8531 .9145 .6930 .6391
.5165 .4852 .4517 .8746 .9252 .6847 .5992
.5165 .4898 .4616 .8937 .9270 .6773 .5596
.5165 .4933 .4690 .9081 .9194 .6674 .5186
.5165 .4958 .4742 .9183 .9115 .6587 .4786
.5165 .4974 .4777 .9249 .9078 .6375 .4185
ст C1а С2а С1u C2u C1 C2 Uк
1 160.0 162.5 82.98 180.8 180.2 243.1 355.0
165.0 167.5 68.85 176.3 178.8 243.2 341.0
170.0 170.0 54.62 167.7 178.6 238.8 330.6
170.0 170.0 42.58 153.0 175.3 228.7 320.2
170.0 167.5 34.41 136.6 173.4 216.1 313.2
165.0 168.0 28.74 118.5 167.5 205.6 309.7
180.0 182.5 105.2 221.6 208.5 287.1 360.0
185.0 182.5 95.99 217.4 208.4 283.9 360.0
180.0 179.0 85.36 211.3 199.2 276.9 360.0
178.0 176.5 77.12 202.1 194.0 268.3 360.0
175.0 172.5 69.95 190.9 188.5 257.3 360.0
170.0 166.0 61.34 180.3 180.7 245.1 360.0
162.0 148.5 59.01 162.9 172.4 220.4 360.0
Nст Hz Rк al1 al2 be1 be1л be2
.2820E+05 .5500 62.59 41.95 37.34 37.34 55.57
.3054E+05 .5800 67.35 43.53 36.52 36.52 55.53
.3138E+05 .6200 72.19 45.40 35.73 35.73 54.50
.3002E+05 .6600 75.94 48.01 34.83 34.83 51.99
.2735E+05 .7000 78.56 50.80 34.16 34.16 48.51
.2390E+05 .7400 80.12 54.81 32.82 32.82 45.01
.3564E+05 .5000 59.69 39.47 38.84 38.84 58.90
.3709E+05 .5300 62.58 40.01 37.78 37.78 56.90
.3863E+05 .5600 64.63 40.27 35.45 35.45 54.32
.3863E+05 .5900 66.57 41.13 33.96 33.96 51.48
.3758E+05 .6200 68.21 42.10 32.57 32.57 48.28
.3709E+05 .6500 70.16 42.64 30.88 30.88 45.02
.3242E+05 .6800 69.98 42.35 29.38 29.38 38.93
Nст Пст Hтк Cак Kg Kн U1 U2
1.335 .2265 .4507 1.020 .9880 292.7 292.2
1.334 .2690 .4838 1.022 .9760 291.7 291.3
1.316 .2977 .5141 1.024 .9640 291.0 288.9
1.277 .3076 .5310 1.026 .9520 286.9 285.9
1.232 .2966 .5428 1.028 .9400 284.9 284.7
1.186 .2684 .5327 1.031 .9280 284.6 286.4
1.267 .3002 .5000 1.033 .9160 328.8 331.7
1.260 .3166 .5139 1.035 .9040 334.6 336.4
1.255 .3312 .5000 1.037 .9000 338.2 339.8
1.237 .3312 .4944 1.039 .9000 341.4 342.6
1.212 .3222 .4861 1.041 .9000 343.9 344.7
1.195 .3180 .4722 1.043 .9000 345.6 346.2
1.159 .2779 .4500 1.046 .9000 346.7 346.7
Nст T2o T1 T2 P2o P3o P1 P2
1 316.2 272.0 286.8 .1353E+06 .1326E+06 .7991E+05 .9612E+05
346.6 300.3 317.2 .1805E+06 .1769E+06 .1107E+06 .1323E+06
377.9 330.8 349.5 .2375E+06 .2327E+06 .1501E+06 .1807E+06
407.8 362.6 381.7 .3034E+06 .2973E+06 .2014E+06 .2408E+06
435.0 392.8 411.7 .3737E+06 .3662E+06 .2608E+06 .3083E+06
458.8 421.0 437.7 .4432E+06 .4343E+06 .3267E+06 .3761E+06
494.3 437.1 453.2 .5558E+06 .5447E+06 .3631E+06 .4104E+06
531.2 472.6 491.1 .7004E+06 .6864E+06 .4657E+06 .5321E+06
569.6 511.4 531.5 .8789E+06 .8613E+06 .6012E+06 .6895E+06
608.1 550.9 572.2 .1087E+07 .1065E+07 .7662E+06 .8787E+06
645.5 590.4 612.6 .1318E+07 .1291E+07 .9607E+06 .1097E+07
682.4 629.2 652.5 .1574E+07 .1543E+07 .1181E+07 .1346E+07
714.7 667.6 690.5 .1824E+07 .1787E+07 .1429E+07 .1617E+07
Dкк Dск Dвк Dок Tк Pк Cк
5745 .5347 .4916 .8556 444.2 .3880E+06 171.0
.4963 .4752 .9202 705.6 .1709E+07 135.0
Пк = 18.000 КПД = .8672 Lк =428470.
Пк1= 4.374 КПД1= .8857 Lк1=171390.
Пк2= 4.157 КПД2= .9006 Lк2=257080.
На рисунке 1.4.1 изображена полученная в результате расчетов на ЭВМ проточная часть компрессора.
Рис.1.4.1 Проточная часть компрессора
На рисунке 1.4.2 изображены полученные в результате расчетов на ЭВМ планы скоростей компрессора.
Рис. 1.4.2 Планы треугольников скоростей
Рис. 1.4.3 Изменение параметров по ступеням
.4.3 Расчет первой ступени компрессора (вручную)
Исходными данными для расчета компрессора являются результаты, полученные при выполнении термогазодинамического расчета двигателя и при согласовании параметров компрессора и турбины в нем .
Таблица 1.4.3
Исходные данные:
?*к=18L*к=428462 Дж/кг?*к=0,847Gв=35 кг/сL*кнд=171385 Дж/кг?*кнд=0,88Т*в=288,15 КL*квд=257077 Дж/кг?*квд=0,885Р*в=99298,5 Па?*кнд=4,374?к=0.847?*квд=4,157?нв=0,99Lк=432790 Дж/кгUкнд=355к=1,4Uквд=360R=287 Дж/кг*кСв=180 м/сDк квд=0,5088Ср=1005 Дж/кг*кСк=135 м/сDк кнд=0,6681
Определяем число ступеней КНД:кнд ср= Uкнд *(1-(1- Dк кнд/ Dк квд)(iср-1)/Zкнд)=355(1-(1-45/52)0,5)=331 м/сср=H/z* Uкнд2 ср=0,25*3312=27390,25 Дж/кгкнд= L*кнд/ Hz ср=171385/27390,25=6,25
Прини