Разработка конструкции компрессора высокого давления ТРДДФсм для легкого фронтового истребителя на базе существующего ТРДДФсм РД-33
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
авляет собой лопаточную машину, в которой тепловая энергия и энергия давления газов преобразуются в механическую работу.
Для обеспечения надежной работы турбины в условиях высоких температур предусматриваются охлаждение и теплозащита основных элементов турбины воздухом, отбираемым за пятой ступенью компрессора высокого давления, за компрессором высокого давления и из второго контура.
Статор ТВД состоит из наружного корпуса, девяти блоков сопловых аппаратов, внутреннего корпуса, сильфонной перегородки, верхнего и нижнего козырька.
Статор турбины сильфонной перегородкой крепится к оболочке камеры сгорания, внутренним корпусом - к внутренней оболочке камеры сгорания, а верхним и нижним козырьком телескопически стыкуется с жаровой трубой.
Наружный корпус представляет собой точёную оболочку с отверстиями для крепления сопловых лопаток и прохода воздуха, охлаждающего сопловые лопатки. К наружному корпусу с помощью болтов закреплены наружные полки сопловых аппаратов. Болтами крепления сопловых аппаратов в передней части наружного корпуса закреплен козырек, в задней части - сильфонная перегородка.
Ротор ТВД состоит из диска, рабочих лопаток, демпферов, покрывного диска, фиксирующего кольца и лабиринтного кольца.
Диск турбины торцевыми шлицами крепят к валу с помощью стяжных болтов. Осевые усилия от ротора турбины передаются стяжными болтами, крутящий момент - торцевыми шлицами. На ободе диска выполнены пазы типа "елочка" для установки лопаток. На дне пазов имеются выборки и радиальные отверстия для подвода охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам.
Динамическая балансировка ротора турбины высокого давления осуществляется постановкой балансированных грузиков.
Основным элементом уплотнения являются графитовые разрезные кольца.
Статор ТНД состоит из наружного корпуса пятидесяти трёх сопловых лопаток, корпуса, лабиринтов, сотовой вставки, компенсационной обоймы.
Сопловые лопатки спаяны между собой и с двумя наружными и внутренними кольцами в единый паяный узел.
Лопатки - полые, во внутренние полости каждой лопатки установлен дефлектор.
Ротор ТНД состоит из диска, вала, девяносто четырёх рабочих лопаток, лабиринта.
Диск - штампованный. На диске имеется фланец, которым его крепят к валу двадцатью призонными болтам. На ободе выполнены пазы "елочного" типа для крепления лопаток и наклонные радиальные отверстия, по которым подводится воздух, охлаждающий рабочие лопатки.
Вал - штампованный. На конце вала нарезана резьба, на которую наворачивается гайка, стягивающая ротор вентилятора и ТНД, и эвольвентные шлицы для передачи крутящего момента к ротору вентилятора. На валу имеются фланцы для крепления диска ТНД и крепления тонкостенного стакана радиально-торцевого графитового уплотнения. По внутреннему диаметру вала монтируется наружная обойма роликового подшипника ТНД, заглушка и распорная втулка. Весь пакет затянут гайкой.
Динамическая балансировка ротора турбины низкого давления осуществляется постановкой грузиков.
Задний корпус - силовой узел, воспринимающий усилия от опор турбины низкого и высокого давления. Он состоят из наружного корпуса, внутреннего корпуса, корпуса опоры , семи силовых стоек, корпуса лабиринта и обтекателей.
Конструкционные материалы.
Детали турбины работают в тяжелых условиях. Они нагружены высокими напряжениями от действия газового потока, подвержены неравномерному нагреву, вызывающему температурные напряжения. Детали ротора, кроме этого, нагружаются значительными центробежными силами.
Рабочие лопатки турбины изготовлены литьем из высокопрочных жаропрочных сплавов на никелевой основе: первой ступени - ЖC26-НК, второй ступени - ЖС6К-ВИ.
Сопловые лопатки первой и второй ступеней отлиты из сплава ЖС6К-ВИ.
Диск первой ступени турбины и покрывной диск изготовлены из жаропрочного сплава ЭП-74Ш, диск второй ступени - из хромоникельмарганцовистой жаропрочной стали ЭИ-698ВД.
Задний корпус опор турбины изготовлен из титанового сплава ВТ20, кроме обтекателей, размещенных в проточной части, изготовленных из жаропрочного сплава ЭП-742.
Выходное устройство двигателя состоит из форсажной камеры и реактивного сопла.
Форсажная камера - одноконтурная, общая для первого и второго контуров с предварительным смешением потоков в смесителе.
Форсажная камера состоит из смесителя, диффузора, стабилизаторов пламени, топливораспыливающих устройств и камеры горения. Передним фланцем наружного корпуса смесителя форсажная камера закреплена к фланцу корпуса второго контура. К заднему фланцу камеры горения крепятся створки реактивного сопла.
Реактивное сопло (PC) обеспечивает преобразование тепловой и потенциальной энергии газов в кинетическую с минимальными потерями на всех режимах работы двигателя. По конструктивному исполнению реактивное сопло - сверхзвуковое, типа Лаваля, двухрядное, всережимное с регулируемой площадью критического и выходного сечений.
Регулирование площади критического сечения сопла позволяет поддерживать неизменным режим работы турбокомпрессорной части двигателя на форсажном режиме, получать наиболее экономичные дроссельные режимы при работе на форсаже и без форсажа, облегчать запуск двигателя.
Конструктивно сопло состоит из наружных и внутренних створок в дозвуковой и сверхзвуковой частях сопла, системы синхронизации и силового привода.
Створки образуют проточную часть и внешний про