Расчет и профилирование проточной части винтовентиляторного двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
19,0950,1310,1110,091100020,1000
Таблица 1.8 Расчетные радиусы скругления
Радиус скругленияСечениеВтулочноеСреднееПериферийное0,11682110,08761580,0584105550,01062010,00796510,00531005
В этой части курсового проекта были получены планы скоростей и решетки профилей первой ступени дозвукового осевого компрессора среднего давления в трех сечениях (втулочном, среднем и периферийном) при расчете вручную и в пяти сечениях при расчете на ЭВМ.
В качестве исходного аэродинамического профиля использовали симметричный профиль А-40. При профилировании использовался закон на входе при заданном Нr.
Рассчитанная и построенная решетка профилей первой ступени осевого компрессора высокого давления удовлетворяет требованиям и сможет обеспечить требуемые параметры. Исходные данные взяты из газодинамического расчета осевого компрессора высокого давления.
Полученные числа Мw1 потока во всех сечениях находятся на допустимом диапазоне, т.е. Mw1<M1* - т.е. не происходит запирания решеток профилей.
2. Профилирование лопатки первой ступени турбины высокого давления
Этапом проектирования турбины, следующим за расчетом на среднем (геометрическом) радиусе, является расчет и построение решеток профилей турбины по радиусу. При правильном выполнении этих двух этапов обеспечиваются требуемые параметры турбины.
При учебном проектировании расчет решеток рабочего колеса и их лопаток проводят на трех характерных радиусах.
Исходными данными для профилирования рабочей лопатки турбины являются газодинамические и кинематические параметры профилируемой ступени на среднем радиусе, получаемые в результате газодинамического расчета турбины. Далее по выбранному закону крутки потока и по соответствующим формулам рассчитываются все параметры на трех сечениях.
Реальное течение воздуха в турбины 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.
2.1 Выбор закона закрутки
Для расчета треугольников скоростей в межвенцовых зазорах у корня и у периферии лопаток необходимо выбрать закон изменения параметров потока по радиусу. Этот закон выражается условием радиального равновесия, полученным в предположении, что поток в межвенцовых зазорах осесимметричен и линии тока располагаются по коаксиальным цилиндрическим поверхностям.
Примем закон закрутки и . В нашем случае, у этого закона есть ряд преимуществ:
угол поворота потока во втулочных сечениях при прочих равных условиях на среднем радиусе меньше.
высокий КПД
применение этого закона значительно упрощает технологию изготовления лопаток СА и РК, позволяет создать хорошую конструктивную базу для их монтажа.
при , лопатки СА и РК первой ступени турбины являются некручеными и имеют почти постоянный профиль по высоте, что способствует организации внутреннего охлаждения.
2.2 Расчет турбины по радиусу на ПЭВМ
Исходными данными для определения параметров потока по радиусу являются данные расчета ступеней турбины на среднем радиусе, а так же заложенные в техническом задании параметры ГТД:
Исходные данные газодинамического расчета ступени дозвукового осевого компрессора размещаются в файле исходных данных oct.dat (таблица 2.1). Результаты расчета, получаемые по программе oct.exe, заносятся в файл oct.rez (таблица 2.2).
Приведенная в таблице схема печати дает достаточно полное представление об объеме результатов, получаемых в ходе выполнения поступенчатого газодинамического расчета компрессора.
Таблица 2.1 - Исходные данные
Таблица 2.2 - Изменение параметров потока по радиусу
Полученные графические зависимости параметров потока от высоты лопатки рабочего колеса данной ступени изображены на рисунках 2.1-2.3:
Рисунок 2.1 - Изменение и по радиусу лопатки РК
Рисунок 2.2 - Изменение и по радиусу лопатки РК
Рисунок 2.3 - Изменение и по радиусу лопатки РК
Полученные планы скоростей изображены на рисунках 2.4 - 2.8
Рисунок 2.4 - Планы скоростей в сечении 1 (периферия)
Рисунок 2.5 - Планы скоростей в сечении 2
Рисунок 2.6 - Планы скоростей в сечении 3 (среднее)
Рисунок 2.7 - Планы скоростей в сечении 4
Рисунок 2.8 - Планы скоростей в сечении 5 (втулка)
Расчет треугольников скоростей в межвенцовых зазорах по высоте можно считать законченными, т.к. полученные параметры во втулочном сечении удовлетворяют условиям , ,на всех радиусах выполняется условие .
2.3 Расчет и построение решеток профилей рабочего колеса турбины на ПЭВМ
Результаты расчета занесены в таблицу 2.3
Таблица 2.3 - Профилирование лопатки РК по радиусу
Решетки профилей РК турбины изображены на рисунках 2.9 - 2.13.
Рисунок 2.9 - Решетка профилей РК в сечении 1 (периферия)
Рисунок 2.10 - Решетка профилей РК в сечении 2
Рисунок 2.11 - Решетка профилей РК в сечении 3 (среднее)
Рисунок 2.12 - Решетка профилей РК в сечении 4
Рисунок 2.13 - Решетка профилей