Разработка конструкции компрессора высокого давления ТРДДФсм для легкого фронтового истребителя на базе существующего ТРДДФсм РД-33
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
филь РС.
Конструкционные материалы.
Для получения минимальной массы конструкции выходного устройства детали, подверженные ограниченному нагреву, изготовлены из титановых сплавов.
Из сплава BТ20 выполнены оболочки смесителя, диффузора и камеры горения форсажной камеры.
Стабилизаторы и распылители форсажной камеры изготовлены из сплава ВХ-4Л.
Тепловые экраны камеры горения выполнены из жаропрочного сплава ЭП-99.
Наружные створки реактивного сопла изготовлены из титанового сплава ВТ20, внутренние большие створки и экран на малых створках - из жаропрочного сплава ЖС3-ДК, малые створки и балки - из сплава ВХ-4Л.
.2 Термогазодинамический расчет двигателя
компрессор двигатель вал шестерня
Целью термогазодинамического расчета двигателя является определение основных удельных параметров (Руд - удельной тяги, Суд - удельного расхода топлива).
С помощью программы rdd.exe выполняем термогазодинамический расчет ГТД с использованием ЭВМ.
Исходными данными для расчета являются следующие величины, определяющие расчетный режим двигателя:
Gв - величина расхода воздуха через двигатель;
?к1*, Т*г - параметры, определяющие термогазодинамический цикл двигателя на расчетном режиме;
РЖ, , , - КПД компрессора, турбин компрессора и вентилятора;
- механический КПД двигателя;
- коэффициент полноты сгорания топлива;
,,, ?с - коэффициенты восстановления полного давления в элементах проточной части двигателя.
Так как основной целью термогазодинамического расчета является определение удельных параметров двигателя Руд и Суд, то данный расчет обычно выполняют для Gв=1 кг/с. При этом вычисляют значения параметров рабочего тела в характерных сечениях по тракту двигателя. Эти данные используют при согласовании параметров компрессора и турбины и при общей компоновке проточной части двигателя.
В табл. 1.2.1 представлены данные, необходимые для термогазодинамического расчета двухконтурного двигателя, имеющего камеру смешения.
Таблица 2.1 - Результаты термогазодинамического расчёта
ТГДР ТРДД NT= 4 1 1 1 1 ДАТА 21. 11. 11
ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРДДФ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: GB= 1.00 ТФ= 2050. DGO= .100
H= .00 MH= .000 NB1= .872 NB2= .870 LBO=1.000 NTB= .875 ПСО=1.000
SBO= .970 SBK= .990 SK= .951 S2= .985 SCM= .990 SФ= .931 SФН= .980
NГ= .985 NФ= .950 NMBД= .980 NMB= .995 FI= .985 FI2=1.000 ПСО2=1.000
SB= .970 TH= 288.15 THO=288.15 PH=101325. PHO=101325. PB= 98285. VH= .0
СХЕМА ПЕЧАТИ: RYФ RФ CYФ QTФ AKФ FKФ FCФ CCФ
GTФ ПСФ SCФ LCФ РФ РСФО СРФ KГФ
RY R CY QT AKC FKP FC CC
GT ПС SC LC РФН PCO CPГ KГ
RO TKB1 TK2 TK TTBД TT PK2 P2
NKBД NTBД PKB1 PBBД PK PГ PTBД PT
ПiВ2 ПiB1 ПiKBД LB2 LB1 LKBД LTBД LTB
ПТВД ПТВ ПТО TCM PCM PC РСФ
M= .490 ТГ=1635.0 ПK1=21.300 ПВ20= 3.751 NK1= .836 ТФ=2050.0
.113E+04 .113E+04 .172 .541E-01 1.25 .361E-02 .361E-02 800.
195. 3.30 .981 .985 .334E+06 .328E+06 .137E+04 1.27
760. 760. .757E-01 .238E-01 2.55 .225E-02 .225E-02 561.
57.6 3.47 .980 .985 .352E+06 .345E+06 .126E+04 1.29
1.49 439. 439. 765. .134E+04 .116E+04 .369E+06 .363E+06
.860 .873 .370E+06 .366E+06 .209E+07 .199E+07 .713E+06 .363E+06
3.75 3.77 5.71 .153E+06 .153E+06 .331E+06 .376E+06 .229E+06
2.79 1.97 5.49 988. .359E+06 .190E+06 .185E+06
Параметры Руд=760 Н*с/кг и Суд=0,0757 кг/Н*ч соответствуют современному уровню значений для ТРДДФсм с малой степенью двухконтурности-m. Получено распределение Т* и Р* в характерных сечениях проточной части.
.3 Согласование параметров компрессора и турбины
Согласование работы турбины и компрессора является наиболее важным этапом проектирования двигателя. Целью согласования является распределение работы между каскадами и ступенями компрессора, ступенями турбины, определение основных размеров двигателя. В ходе выполнения расчёта необходимо соблюдать основные условия, обеспечивающие надёжную и экономичную работу. Среди них: высота лопаток последних ступеней компрессора и первых ступеней турбины, относительный втулочный диаметр на выходе из компрессора, степень реактивности ступеней компрессора, нагрузка на ступени турбины.
Исходными данными для этих расчетов являются значения заторможенных параметров рабочего тела (воздуха и продуктов сгорания) в характерных (расчетных) сечениях проточной части, основные геометрические (диаметральные) соотношения каскадов лопаточных машин и принимаемые значения коэффициентов аэродинамической загрузки компрессорных и турбинных ступеней.
После термогазодинамического расчета двигателя известны его основные параметры (удельная тяга, удельный расход топлива). Предварительно были выбраны параметры термогазодинамического цикла двигателя (температура газа перед турбиной - Тг*, общая степень повышения полного давления в компрессоре внутреннего кнтура-pк1*). Выбраны КПД компрессора и турбины, а также коэффициенты потерь в других элементах двигателя.Согласование выполняют на базе термогазодинамического расчета (см. таблицу 1.2.1).
При выборе формы проточной части компрессора с постоянным наружным диаметром Dk=const следует учитывать её эксплуатационные и технологические преимущества, а также относительно высокий энергообмен в ступенях. Следовательно, выбираем форму проточной части компрессора с Dk=const.
Форма проточной части турбины выбирается из конструктивных соображений, а также требований аэродинамики. При постоянном наружном диаметре проточной части турбины возможно получение лопаток большой высоты на последних ступенях. В в