Разработка конструкции компрессора высокого давления ТРДДФсм для легкого фронтового истребителя на базе существующего ТРДДФсм РД-33
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
а лопатки L=0,064 м;
.Радиус корневого сечения Rк =0,2255 м;
.Радиус периферийного сечения Rп=0,2895 м;
5.Объем бандажной полки =0 м;
.Хорда профиля сечения пера b
-в корневом сечении bk=0,04 м;
-в среднем сечении bcp=0,04 м;
в периферийном сечении bп=0,04 м;
7.Максимальная толщина профиля в сечениях:
в корневом сечении =0,0035 м;
в среднем сечении =0,0025 м;
в периферийном сечении =0,0015 м;
8.Максимальная стрела прогиба средних линий профиля в сечениях:
-в корневом сечении =0,0033 м;
в среднем сечении =0,0024 м;
в периферийном сечении =0,0012 м;
.Угол установки профиля в сечениях:
в корневом сечении =1,11 рад;
в среднем сечении =0,91 рад;
в периферийном сечении =0,75 рад;
10.Интенсивность газовых сил на среднем радиусе в плоскости вращения:
;
11. Интенсивность газовых сил в осевой плоскости:
;
Где - радиус сечения; - число лопаток; - плотность газа; и - осевая составляющая скорости газа перед и за лопаткой; W1U, W2U - окружные составляющие относительной скорости газа перед и за лопаткой; Р1, Р2 - давление газа перед и за лопаткой; - длина лопатки.
Н/м; Н/м; Н/м;
12. Частота вращения рабочего колеса =13660 об/мин;
. Плотность материала лопатки =4500 кг/м;
. Предел длительной прочности =950 МПа;
Согласно нормам прочности минимальный запас по статической прочности профильной части рабочей лопатки компрессора должен быть не менее 1,5.
Расчет рабочих лопаток на растяжение от центробежных сил.
Напряжение растяжения в расчетном сечении Fп пера лопатки определяется по формуле:
где Pц - центробежная сила части пера лопатки, расположенной выше расчетного сечения; w - угловая скорость вращения ротора.
Определение напряжений изгиба.
Напряжения изгиба в каждой точке расчетного сечения определяются по формуле:
,
В целях упрощения расчета значения изгибающих моментов и моментов сопротивления берут без учета знаков (по модулю). Напряжение изгиба от газовых сил, как правило, определяют в трех точках, наиболее удаленных от осей h и x, относительно которых моменты инерции сечения лопатки соответственно максимальный и минимальный (на рисунке это точки А, В и С).
Рисунок 1.4.1 - Определению изгибных напряжений в лопатке.
где u, a - расчётные оси; a - угол между главными осями сечения и расчётными осями.
Так в точке А:
,
в точке В:
,
в точке С:
,
Вместе с тем знак при определении напряжения изгиба характеризует вид деформации волокон лопатки. Так, если волокна лопатки растянуты, то напряжение изгиба имеет знак "+", если же они сжаты, то "-". Заметим, что от действия газовых нагрузок на кромках профиля (в точках А и В) всегда возникают напряжения растяжения, а на спинке профиля (в точке С) - напряжения сжатия.
Определение запасов прочности лопаток.
При определении запасов прочности следует учитывать напряжения, как растяжения, так и изгиба лопатки. Суммарное напряжение в каждой точке расчетного сечения профильной части лопатки:
.
Для компрессорных лопаток запас прочности определяют по формуле:
,
где sдлит - предел длительной прочности материала лопатки с учетом температуры в данном сечении и длительность работы.
Согласно нормам прочности минимальный запас по статической прочности профильной части рабочей лопатки компрессора должен быть не менее 1,5. Вычисления выполняем с помощью программы Statlop.exe.
Таблица 1.4.1 - Результаты машинного счёта
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЕРА
РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА (ТУРБИНЫ)
--------------------------------------------------------------------------
ВЫПОЛНИЛ : timoshenko
УЗЕЛ ДВИГАТЕЛЯ: компрессор МАТЕРИАЛ: BT-9
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
GT= 1.000000 CL= 6.400000E-02 RK= 2.255000E-01 RP= 2.895000E-01
VP= 0.000000E+00 UPP= 0.000000E+00 APP= 0.000000E+00
EN= 14800.000000 AA= 0.000000E+00 AU= 0.000000E+00 PU= 490.000000
PAK= 570.000000 PAP= 800.000000 RO= 4500.000000
B= 4.000000E-02 4.000000E-02 4.000000E-02
D= 3.500000E-03 2.500000E-03 1.500000E-03
AP= 3.300000E-03 2.400000E-03 1.200000E-03
AL= 1.140000 9.100000E-01 7.500000E-01
SPT= 950.000000 950.000000 950.000000 950.000000
950.000000 950.000000 950.000000 950.000000
950.000000 950.000000 950.000000
Результаты расчета на прочноcть пера лопатки X F Jmin Spakt SизгA SизгB SизгC
m m^2 m^4 МПа МПа МПа МПа
1 .00000 .970E-04 .133E-09 125.131 27.315 31.704 -28.103
2 .00640 .915E-04 .992E-10 116.416 27.636 31.035 -27.520
3 .01280 .859E-04 .831E-10 107.141 25.659 28.303 -25.258
4 .01920 .804E-04 .702E-10 97.250 22.884 24.892 -22.387
5 .02560 .748E-04 .592E-10 86.672 19.587 21.057 -19.112
6 .03200 .693E-04 .492E-10 75.313 15.931 16.952 -15.558
7 .03840 .638E-04 .402E-10 63.046 12.062 12.716 -11.833
8 .04480 .582E-04 .317E-10 49.696 8.150 8.519 -8.071
9 .05120 .527E-04 .238E-10 35.015 4.450 4.615 -4.482
10 .05760 .471E-04 .162E-10 18.636 1.414 1.455 -1.466
11 .06400 .416E-04 .908E-11 .000 .000 .000 .000 SсумA SсумB SсумC Ka Kb Kc
[МПa] [МПa] [МПa]
1 152.446 156.835 97.027 6.232 6.057 9.791
2 144.053 147.451 88.897 6.595 6.443 10.687
3 132.800 135.444 81.883 7.154 7.014 11.602
4 120.134 122.142 74.863 7.908 7.778 12.690
5 106.259 107.729 67.560 8.940 8.818 14.062
6 91.244 92.264 59.755 10.412 10.297 15.898
7 75.107 75.761 51.213 12.649 12.539 18.550
8 57.846 58.215 41.625 16.423 16.319 22.823
9 39.465 39.630 30.533 24.072 23.972 31.114
10 20.050 20.092 17.171 47.382 47.283 55.326
Рисунок 1.4.2 - Изменение напряжений по высоте лопатки
Рисунок 1.4.3 - Изменение коэффициентов запаса прочности по высоте лопатки
Вывод: Произведен расчет на статическую пр