Профилирование рабочей лопатки ступени компрессора и газовой турбины
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Раiёт и профилирование компрессорной ступени компрессора высокого давления
1.1Выбор и обоснование закона закрутки
1.2Раiёт параметров потока по радиусу
.3Раiёт и построение решеток профилей рабочего колеса
. Раiёт и профилирование турбинной ступени турбины высокого давления
.1 Выбор и обоснование закона профилирования
.2 Раiёт параметров потока по радиусу
.3 Раiёт и построение решеток профилей рабочего колеса
.4 Раiёт и профилирование решеток профилей рабочего колеса на инженерном калькуляторе
. Раiёт камеры сгорания
. Раiёт выходного устройства
Вывод
Перечень ссылок
Введение
Целью данного курсового проекта является раiет параметров потока и построение решеток профилей ступени компрессора и турбины, а также раiет и профилирование камеры сгорания и выходного устройства проектируемого двигателя.
Для достижения высоких значений КПД ступени компрессора необходимо установить взаимосвязь кинематических параметров потока в элементах ступени, расположенных на различных радиусах (то есть расiитать поток в решетках по радиусу).
Для получения инженерных результатов реальное течение газа в компрессоре рассматривается как установившееся, осесимметричное (без радиальных составляющих скорости при движении по соосным цилиндрическим поверхностям), при постоянстве гидравлических потерь по радиусу. В упрощенном варианте iитают, что поток движется в осевой ступени согласно уравнению радиального равновесия.
Газодинамический раiет турбины, выполняется в предположении, что параметры потока на среднем радиусе соответствуют параметрам, осредненным по высоте лопатки. Для того, чтобы проектируемая турбина обеспечивала заданную мощность и обладала высоким КПД, лопаточные венцы ее должны обеспечивать на всех радиусах проточной части раiетные поворот и ускорение потока при возможно меньших потерях энергии. Выполнение этих требований достигается выбором закона закрутки потока по радиусу, и конструированием профильной части сопловых и рабочих решеток.
Камеры сгорания (КС) авиационных ГТД, несмотря на их внешнюю простоту, представляют собой наиболее сложный узел, в котором одновременно протекают различные по природе процессы: аэродинамические процессы течения, физико-химические процессы горения, тепловые процессы, связанные с тепловыми потоками и термическими нагрузками деталей. Особое внимание при создании новых двигателей уделяется образованию в КС вредных веществ. Основные требования к КС - это высокая полнота сгорания топлива; малые потери полного давления; низкий уровень выбросов вредных веществ; большая надежность и ресурс; малая масса.
Выделяют три типа КС ГТД: трубчатая, кольцевая и трубчато-кольцевая. Наибольшее распространение получили кольцевые КС, т.к. они отличаются компактностью конструкции и меньшей массой, меньшей поверхностью жаровой трубы, требующей охлаждения, меньшими потерями полного давления. Меньшая длина КС позволяет сократить длину валов турбокомпрессоров и снизить удельную массу двигателя.
Наиболее распространенным видом выходных устройств турбовальных двигателей является выходной дифузор. Совершенствование аэродинамики и конструкции выхлопных патрубков является одним из наиболее перспективных направлений исследований, реализуемых с целью улучшения экономических показателей компрессоров и турбин.
1. РАiЕТ И ПРОФИЛИРОВАНИЕ ПЕРВОЙ СТУПЕНИ КОМПРЕССОРА
Этапом проектирования осевого компрессора, следующим за раiетом на среднем (геометрическом) радиусе, является раiет и построение решеток профилей компрессора по радиусу. При правильном выполнении этих двух этапов обеспечиваются требуемые параметры компрессора.
При учебном проектировании раiет решеток рабочего колеса и их лопаток проводят на трех характерных радиусах.
Исходными данными для профилирования рабочей лопатки компрессора являются газодинамические и кинематические параметры профилируемой ступени на среднем радиусе, получаемые в результате газодинамического раiета многоступенчатого осевого компрессора. Далее по выбранному закону крутки потока и по соответствующим формулам расiитываются все параметры на трех сечениях.
Реальное течение воздуха в компрессоре является пространственным, периодически неустановившимся течением вязкого сжимаемого газа, математическое исследование которого в строгой постановке задачи в настоящее время практически невозможно. Для получения инженерных результатов реальное течение обычно рассматривается как установившееся, осесимметричное, при постоянстве гидравлических потерь по радиусу.
.1 Выбор и обоснование закона закрутки
Преимуществом закона закрутки , Нт(r)=const является возможность использовать более высокие значения окружных скоростей в связи с меньшим (в сравнении с законом постоянства циркуляции) изменением W1 по радиусу.
Раiет производим для первой ступени компрессора.
1.2 Раiёт параметров потока по радиусу
Исходные данные газодинамического раiета ступени дозвукового осевого компрессора размещаются в файле исходных данных ock.dat (таблица 1.2.1). Результаты раiета, получаемые при помощи программе ock.exe, заносятся в файл ock.rez (таблица 1.2.2). На рисунках 1.2.1-1.2.5 представлены планы скоростей на пяти радиусах лопатки РК.
Таблица 1.2.1 - Исходные данные
<