Расчет и профилирование решеток профилей ступеней компрессора и турбины
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ I НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ АЕРОКОСМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМ. М.Є. ЖУКОВСЬКОГО ХАІ
РОЗРАХУНОК I ПРОФIЛЮВАННЯ РЕШIТОК ПРОФIЛЕЙ СТУПЕНIВ КОМПРЕСОРА ТА ТУРБIНИ
Пояснювальна записка до розрахунково-графічної роботи №1
з дисципліни Теорія ГТД i У
ХАІ. 201. 241б. 11О.6.050604.08002210
Виконав: студент гр. 241б
Овлиякулиев Р.М.
Керівник: доцент к.201
I.I. Редин
2011
Содержание
решетка профиль компрессор турбина
Введение
Расчет и построение решеток профилей дозвукового осевого компрессора
.1 Расчет кинематических параметров потока по радиусу в первой ступени дозвукового компрессора
.2 Расчет лопаток и решеток профилей рабочего колеса на инженерном калькуляторе
.3 Построение профилей лопаток и решеток профилей
Расчет и построение решеток профилей осевой газовой турбины
.1 Выбор закона профилирования
.2 Расчет кинематических параметров ступени турбины на ЭВМ
.3 Профилирование решеток рабочего колеса турбины на ЭВМ
.4 Расчет геометрических параметров решеток профилей на инженерном калькуляторе
Выводы
Перечень ссылок
ВВЕДЕНИЕ
Целью данной работы является расчет параметров потока и построение решеток профилей для компрессора и турбины.
Для достижения высоких значений КПД ступени компрессора необходимо установить взаимосвязь кинематических параметров потока в элементах ступени, расположенных на различных радиусах.
Реальное течение воздуха в компрессоре 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 (без радиальных составляющих скорости при движении по соосным цилиндрическим поверхностям), при постоянстве гидравлических потерь по радиусу. Для расчета осесимметричного течения в венцах турбомашины в настоящее время широко применяются численные методы. В упрощенном варианте считают, что поток движется в осевой ступени согласно уравнению радиального равновесия.
Газодинамический расчет турбины, как правило, выполняется в предположении, что параметры потока на среднем радиусе соответствуют параметрам, осредненным по высоте лопатки. Для того, чтобы проектируемая турбина обеспечивала заданную мощность и обладала высоким КПД, лопаточные венцы ее должны обеспечивать на всех радиусах проточной части расчетные поворот и ускорение потока при возможно меньших потерях энергии. Выполнение этих требований достигается как выбром закона закрутки потока по радиусу, так и конструированием профильной части (профилированием) сопловых и рабочих решеток.
В реальной практике процесс профилирования турбинных лопаток достаточно сложный и трудоемкий, требующий учета зачастую противоречивого влияния газодинамических, прочностных, конструктивных и технологических факторов. При этом оптимальная конструкция пера лопатки является результатом варьирования многочисленных параметров, что и создает предпосылки применения в подобных расчетах ЭВМ.
1. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ РЕШЕТОК ПРОФИЛЕЙ ДОЗВУКОВОГО ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА
Исходными данными для профилирования рабочей лопатки компрессора является газодинамический и кинематические параметры профилируемой ступени на среднем радиусе, получаемые в результате газодинамического расчета многоступенчатого осевого компрессора. Далее по выбранному закону крутки потока и по соответствующим формулам рассчитываются все параметры на пяти сечениях.
Одним из распространенных типов ступеней с предварительной закруткой, возростающей от втулки к периферии при постоянном значении , является так называемая ступень с постоянной степенью реактивности.
Закон постоянства степени реактивности ступени обеспечивает значительно более благоприятное распределение предварительной закрутки и менее сильное изменение числа по радиусу. При этом осевая составляющая скорости воздуха перед колесом в ступени с уменьшается к периферии и увеличивается к основанию лопаток.
Лопатки ступени с постоянной степенью реактивности должны быть сильно изогнуты в своей периферийной части и почти не отклоняют поток у корня. Этот фактор увеличивает КПД ступени.
Экспериментальные эпюры осевых скоростей в таких ступенях удовлетворительно согласуются с расчетными в средней части лопаток, где нет влияния пограничных слоев на корпусе и у втулки ступени.
Преимуществом закона крутки является возможность использовать более высокие значения окружных скоростей в связи с меньшим изменением по радиусу.
Ступени с постоянной степенью реактивности находят широкое применение в качестве первых ступеней дозвуковых осевых компрессоров.
Проектирование элементов проточной части компрессора для получения высоких КПД должно выполняться с учётом изменений параметров газа по высоте лопатки. При этом допустимо применять постоянные полные давления и температуры воздуха перед ступенью компрессора в радиальном и окружном направлениях. Рассчитывая ступень компрессора вполне достаточно определить параметры потока и треугольники скоростей в пяти сечен?/p>