Проектировочный расчет газотурбинного двигателя мощностью 10,5 МВт
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
00
.0548 .0950 .1522 .0000 .0000 .0000 .0000
.0630 .1236 .1690 .0000 .0000 .0000 .0000
.1500 .1300 .1200 .0000 .0000 .0000 .0000
.1500 .1200 .1000 .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 1.0000 1.0000 1.0000
.5.2 Результаты расчета турбины на ЭВМ
Результаты расчета
Таблица 1.5.3
ГДР ГТ Дата 16. 2. 5
Исходные данные:
2 105740.
.97 1400. .1700E+07 722.0 .5000E-02 .6000 .8000
.5500E-01 .1200
Кг=1.314 Rг= 290.0 Сpг=1214.2
Схема печати:
DC1 DC2 H1 H2 CMCA CMPK ПLCT ПIO ПI КПД RC RC1 T1WC1 C1A C1U ALF1 BE1 L1 LW1C2 C2A C2U ALF2 BE2 L2 LW2T1O P1 P1O T2 T2O P2 P2OG2 SCA BCA ALFU TCA FI ZCAPA SPK BPK BEU TPK PSI ZPK
ТЛСА ТЛРК SIGMт= 1
.597 .410E-01 .479E-01 .160 .210 .133E+05
E+04 .265E+06 2.33 2.47 .852 .330 .248 .126E+04
. 618. 173. 593. 16.3 43.1 .913 .394
. 197. 188. -58.8 72.7 21.6 .318 .793
E+04 .139E+04 .944E+06 .156E+07 .115E+04 .117E+04 .687E+06 .728E+06
.5 34.8 .351E-01 .576E-01 37.5 .471E-01 .930 39
E+05 .880E+04 .249E-01 .281E-01 62.4 .216E-01 .952 87
E+04 .108E+04 157. т= 2
.706 .548E-01 .630E-01 .150 .150 .103E+05
E+04 .175E+06 1.85 1.98 .900 .350 .261 .108E+04
. 504. 190. 467. 22.2 64.2 .812 .354
. 198. 198. -2.03 89.4 27.4 .341 .720
E+04 .117E+04 .473E+06 .700E+06 .101E+04 .103E+04 .368E+06 .394E+06
.8 34.8 .415E-01 .610E-01 42.9 .465E-01 .956 47
E+05 .482E+04 .294E-01 .382E-01 50.3 .322E-01 .966 69
E+04 .103E+04 147.
Ncт= 3
.735 .950E-01 .124 .130 .120 .793E+04
E+04 .170E+06 1.98 2.11 .905 .300 .124 945.
. 514. 179. 482. 20.4 45.4 .884 .451
. 183. 166. -76.7 65.2 23.5 .338 .746
. .103E+04 .236E+06 .377E+06 875. 889. .186E+06 .199E+06
.8 34.8 .434E-01 .707E-01 37.8 .592E-01 .960 39
E+05 -899. .306E-01 .347E-01 62.0 .308E-01 .965 75
E+04 895. 155. т= 4
.735 .152 .169 .120 .100 .793E+04
E+04 .138E+06 1.88 2.07 .912 .305 .210E-02 819.
. 471. 189. 432. 23.6 56.1 .871 .438
. 205. 204. -20.4 84.3 32.0 .405 .740
. 889. .122E+06 .191E+06 759. 776. .962E+05 .106E+06
.8 34.8 .425E-01 .578E-01 47.3 .405E-01 .963 57
E+05 .463E+04 .306E-01 .353E-01 60.1 .325E-01 .971 71
. 769. 249.
ТГО=1400.0 РГО=1699800. СГ=108.2 ТГ=1395.2 РГ=1675407. D1C= .585 H1= .0410
На рис. 1.5.1 показана схема проточной части турбины.
Рис. 1.5.1 Схема проточной части турбины
На рис. 1.5.2 показано изменение параметров по ступеням турбины
Рис. 1.5.2 Изменение параметров по ступеням турбины.
На рис. 1.5.3 показаны планы скоростей ступеней турбины.
Рис. 1.5.3 Планы скоростей ступени турбины.
1.5.3 Расчет первой ступени турбины (вручную)
Для объяснения работы программы ЭВМ проведем расчет одной ступени турбины вручную. Будем считать, что рассчитываемая ступень неохлаждаемая, и ее расход в различных сечениях остается неизменным. При этом учтем, что полученные параметры будут несколько отличаться от результатов расчета ЭВМ.
Работа турбины отличается от работы компрессора на величину механических потерь: Lт*= Lк*/?m=257080/0,985=260994,9 Дж/кг.
Мощность ступени N =9134,8 кВт(из п.4.2)
Задаем геометрию ступени: ср= 0,5851 м; D2ср= 0,5974 м; h1=0,0836 м; h2 =0,0959м.
В первом приближении принимаем:
расход газа через ступень турбины принимаем Gг= Gв=35 кг/с[4].
кг=1,33; Rг=288 Дж/кгК; срг=1160 Дж/кгК; mг=0,0396(Дж/кгК)-0,5.
. Определим работу турбинной ступени и проверим величину коэффициента нагрузки:
ст=1000N/ Gг=1000*9134,8/35=260994,3 Дж/кг;=м/с;
м/с;
Полученное значение ?т определяет умеренную нагрузку турбинной ступени, однако позволяет получить высокое значение КПД.
. Принимая ?ст*=0,91, вычисляем параметры потока на выходе из ступени и Lад:
К;
;
Р2*= Р0*/ ?ст*= Рг*/ ?ст*=1699800/2,188=776800 Па;
q(?г)=;
Р(?г)=0,9886; Р2= Р2*• Р(?г)=776800*0,9886=767900 Па;ад=Дж/кг.
. Выбираем ?т=0,34 и ?=0,97, определяем параметры потока на выходе из СА:
с1=м/с;
; Т1*=Т0*=1250 К, так как Lса=0 и qса=0;
Т1=Т1*-с12/2 срг=1400-600,62/2*1160=1244,5 К;
Т1ад=Т1*-с12/(2*?2*срг)=1400-600,62/(2*0,972*1160)=1234,7 К;
Па;
Па;
?са=Р1*/Р0*=1646400/1699800=0,968;
?1=Р1/RТ1=1024400/(288*1244,5)=2,8581 кг/м3;
sin?1=Gг/(?•D1ср•h1•c1•?1)=35/(3,14*0,5851*0,0836*600,6*2,8581)=0,1327 следовательно, ?1=7,62; cos?1=0,9911;
с1а=с1*sin?1=600,63*0,1327=79,7 м/с;
с1u=с1*cos?1=600,6*0,9911=595,25 м/с;
tg?1=, ?1=22,90;=с1*sin?1/sin?1=600,6*0,1327/0,39=204,4 м/с;
Тw1*=Т1+W12/2 срг=1244,5+204,42/(2*1160)=1262,5 К.
. Определяем параметры потока на выходе из рабочего колеса:
м/с;
м/с;
м/с;
К;
Па;
кг/м3;
м/с;
С2= м/с;
; ?2=53,670;
; ?2=10,50;=с2*( sin?2/ sin?2)=106,5*(0,8056/0,1762)=486,9;
Тw2*=Т2+W22/2 срг=1170,1+486,92/(2*1160)=1272,28 К.
Вывод: В результате расчёта турбины на ЭВМ были получены геометрические параметры лопаточных венцов ее проточной части, изменения Р, Р*, Т, Т*, по среднему радиусу каждой ступени, а также работа и степень понижения давления каждой ступени. Определились окончательные размеры проточной части. Алгоритм подсчетов программы показан на примере ручного счета первой ступени турбины.
Расчетные соотношения программы газодинамического расчета на ЭВМ отличаются от выражений, применяемых в приближенном расчете. Как упоминалось выше, при ручном счете охлаждение не учитывалось. При реализации программы учитывались зависимости Ср и Кг от Тг* и использовался метод последовательных приближений с вычислением всех основных потерь в лопаточных венцах и уточнением рассчитываемых параметров на каждом шаге, что совершенно неприемлемо при ручном счете.
Заключение
В данном курсовом проекте был разработан газотурбинный двигатель .Его основные показатели :
двигатель турбина компрессор термодинамический
Номинальная мощность, кВт10,5Частота вращения силовой турбины, мин-1 7932Расход выхлопных газов, кг/с35КПД, %0,3602Удельная мощность кВт/кг298,1
Это турбовинтовой двигатель одновальной схемы, у которого: тринадцатиступенчатый осевой компрессор (есть ВНА), состоящий из турбин низкого и высокого давления, четырехступенчатая турбина(Тг*=1400 К), состоящая из ступени турбины низкого давления, ступени турбины высокого давления, двух ступеней свободной турбины, трубчато-кольцевая камера сгорания.
В ходе проведения проектировочного расчета газотурбинного двигателя мощностью 10,5 Мвт для привода газ?/p>