Расчет и профилирование проточной части винтовентиляторного двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ВаК в сечении 5 (втулка)
Рисунок 2.14- Профили рабочей лопатки турбины
.4 Расчет и построение решеток профилей рабочего колеса турбины на инженерном калькуляторе
На этом этапе проектирования определяем геометрические параметры решеток профилей. При этом расчет параметров и построение профилей выполняем для обеспечения закрутки потока по закону и .
Радиусы расположения среднего втулочного и периферийного сечений проточной части:
Шаг решетки:
Хорда профиля лопатки:
Угол установки профиля в решетке:
Геометрический угол решетки на входе:
Рисунок 2.15- Обобщенные зависимости для выбора геометрических углов решетки на входе.
, , .
Геометрический угол решетки на выходе, принимаем равным углу потока, так как в первых ступенях современных турбин то
.
Угол отгиба выходной кромки, выбираемый с учетом характера его изменения по высоте:
.
Ширина горла межлопаточного канала:
Относительная толщина профиля лопатки:
Абсолютная толщина профиля лопатки:
Относительное удаление максимальной толщины профиля:
Абсолютное удаление максимальной толщины профиля:
Радиус скругления входной кромки:
Радиус скругления выходной кромки:
Угол заострения входной кромки:
Угол заострения выходной кромки:
Угол, образованный лучом, проходящим через центры окружностей радиусами R1 и R2, и фронтом решетки:
Результаты расчетов геометрических параметров заносим в таблицу 2.4
Таблица 2.4 - Геометрические параметры решеток профилей
№ п/пПараметрРазмерностьЗначения параметров в сеченияхвтулочномсреднемпериферийном1м0,19900,21550,23202м0,013480,014600,015723м0,02120,02120,02124град63,5558,1352,665град50,5055,8062,506град24,6024,6024,607град1818188м0,005020,005550,006029-0,230,240,2510м0,005310,004970,0047011-0,2620,2390,23612м0,005550,005070,0050113м0,001530,001370,0012214м0,000500,000500,0005015град43403516град10101017град61,0856,0751,01
В этой части курсового проекта были получены решетки профилей первой ступени рабочего колеса турбины высокого давления на трех радиусах: втулочном, среднем и периферийном. Полученные параметры удовлетворяют требованиям: W2>W1, углы >55. Форма межлопаточного канала решеток профилей - конфузорная.
3. Проектирование камеры сгорания
Камеры сгорания газотурбинных двигателей и установок представляют собой наиболее сложный узел, в котором одновременно протекают различные процессы, течения, физико-химические процессы горения, тепловые процессы, связанные с тепловыми потоками и термическими нагрузками деталей. Большинство из этих процессов плохо поддаются расчетам, поэтому при создании КС требуется большой объем экспериментальных и доводочных работ. Проектировочный расчет является первым приближением в создании КС новых двигателях с одновременным использованием предыдущего опыта каждой конкретной двигателестроительной фирмы. Особое внимание при создании новых двигателей в последнее время уделяется образованию вредных веществ в КС, исходя и удовлетворения экологических нормам. Анализ аварийных ситуаций при эксплуатации авиадвигателей свидетельствует о случаях, причинами которых были колебательные процессы, возникшие в КС и связанные с ее акустическими нормами.
Формирование исходных данных
Расчет камеры сгорания
Распределение по длине КС
в начале КС
в конце зоны горения
Расход горючего
секундный
часовой
Распределение воздуха
расход первичного воздуха
расход вторичного и смесительного воздуха
расход воздуха в жаровой трубе и конце зоны горения (сечение С)
расход смесительного воздуха в сечении C
Определение потерь в КС
Суммарные потери давления в КС определяются тепловым, гидравлическим сопротивлением и потерями на смешение потоков.
Определение основных размеров КС. Наружный диаметр КС.
Из-за того, что КС является наклонной и рассчитанные геометрические параметры двигателя близки к параметрам прототипа, то принимается равным прототипа в сечении где площадь жаровой трубы максимальна.
Температура газов в сечении C
Из уравнения баланса тепла для сечения C
где для первого приближения
Плотность газов в сечении C
Площадь сечения жаровой трубы
Скорость газа в жаровой трубе в сечении C принимается из рекомендаций [4].
Площадь сечения для прохождения смесительного воздуха
Суммарная площадь
Отношение площадей для кольцевых камер сгорания должно быть в пределах 0,60тАж0,75, данная камера в эти пределы вписывается
Внутренний диаметр КС
Так как КС является наклонной то придется вычислить вначале наружный и внутренний диаметры жаровой трубы, задавшись расстоя