Расчет турбины турбореактивного двухконтурного двигателя на базе АЛтАУ31Ф
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
их температурах. Наличие в лопатке охлаждающих каналов и вызвало увеличение относительной толщины профиля по сравнению с неохлаждаемыми лопатками.
ВЫВОДЫ
Результатом выполнения расчетно-теоретической части данной работы является термогазодинамический расчет двигателя тягой Р=26630 Н, согласование параметров компрессора и турбины, расчет осевого компрессора, расчет турбины и построение решеток профилей лопаток рабочего колеса первой ступени турбины.
В ходе проведения расчетов были получены следующие параметры:
температура газа - Тг* = 1650 К;
- Удельная тяга двигателя - Нс/кг;
Удельный расход топлива - ;
Расход воздуха на входе в компрессор - Gв = 112кг/с
При расчете турбины окончательно определили размеры проточной части, а также коэффициенты загрузки турбины.
Были построены треугольники скоростей и решетки профилей лопаток первой ступени рабочего колеса турбиныв пяти сечениях по высоте лопатки.
В результате профилирования обеспечиваются расчётные параметры потока на входе и выходе из решётки, уменьшается возможность отрыва потока от поверхности профиля, а форма лопатки удовлетворяет требованиям прочности и технологичности. Применение законов a1=const и b2=const значительно упрощает технологию изготовления лопаток СА и РК, а также позволяет создать хорошую конструктивную базу для их монтажа в статоре и роторе.
2. Конструкторская часть
2.1 Общие сведения
Двигатель выполнен по двухроторной схеме с осевым 13-ступенчатым двухкаскадным компрессором, разделительным корпусом с коробкой приводных агрегатов, кольцевой камерой сгорания, двухступенчатой турбиной, камерой смешения и эжекторным соплом.
Компрессор двигателя - осевой, двухкаскадный, 13-ти ступенчатый, с поворотными закрылками входного направляющего аппарата (ВНА) КНД и поворотными лопатками направляющего аппарата КВД. В узел компрессора входят: КНД, КВД и промежуточный корпус.
Компрессор низкого давления.
КНД предназначен для сжатия воздуха, поступающего в наружный и внутренний контуры двигателя.
КНД - четырехступенчатый, состоит из статора и ротора. В состав статора входят ВНА, кок, передняя опора, направляющие аппараты и корпус. ВНА - титановый, является силовым элементом двигателя. В ВНА смонтированы: передняя опора ротора, откачивающий маслонасос и кок. ВНА состоит из наружного кольца, ступицы и двадцати трёх стоек (семь из них полые ). Стойки образуют единый аэродинамический профиль с поворотными закрылками. Цапфы поворотных закрылков установлены в подшипниках скольжения, смонтированных в наружном кольце и ступице.
Кок состоит из двух обечаек, образующих полость, которую поступает горячий воздух.
К наружному кольцу ВНА приварена обечайка коллектора, образующая полость, в которую через отверстия в бобышке подаётся горячий воздух из-за седьмой ступени КВД к стойкам и в полость кока.
Передняя опора ротора закреплена на заднем фланце ступицы ВНА. Корпус подшипника состоит из наружного и внутреннего корпусов. Упругость корпуса, а также наличие масляной плёнки в полости расположения упругого кольца обеспечивает гашение колебаний ротора.
Корпуса первой, второй, третьей и четвёртой ступеней - титановые, выполнены в виде тонкостенных кольцевых оболочек. Над рабочими лопатками первой и четвёртой ступеней выполнены полости кольцевого перепуска, расширяющие диапазон устойчивых режимов работы компрессора. Соединение корпусов фланцево-болтовое.
Направляющие аппараты (НА) первой, второй и третьей ступеней состоят из лопаток с наружными и внутренними полками и внутренних полуколец, являющихся неподвижными элементами воздушных лабиринтных уплотнений.
Уплотнения радиальных зазоров над рабочими лопатками и по внутренним кольцам НА - алюмографитное. Алюмографитированиюподвергаются и крышки люков, которые имеются на каждой ступени для осмотра лопаток.
Ротор КНД - барабано-дисковой конструкции, трёхсекционный. Первая секция состоит из передней цапфы, дисков первой и второй ступеней; вторая секция включает диск третьей ступени и заднюю цапфу; третья секция - диск четвёртой ступени. От ротора КНД получает привод откачивающий маслонасос передней опоры.
Диски ротора - титановые, тонкостенные, имеют пазы для крепления лопаток в замках ласточкин хвост. Рабочие лопатки первой, второй и третьей ступени имеют антивибрационные полки, образующие кольцевой бандаж. Боковые поверхности замка и торцы полок лопаток iелью устранения наклёпа покрываются тонким слоем серебра. Осевая фиксация рабочих лопаток первой и второй ступеней осуществляется радиальными штифтами, лопаток третьей и четвертой ступеней - разрезными пружинными кольцами. Передняя цапфа, диски первой и второй ступеней, а также задняя цапфа с диском третьей ступеней сварены электронно-лучевой сваркой. Между дисками на барабанных участках выполнены гребешки лабиринтных уплотнений. Секции ротора КНД соединяются между собой фланцевыми болтовыми соединениями на дисках третьей и четвёртой ступеней. Центровка в соединениях и передача крутящего момента осуществляются призонными болтами.
Промежуточный корпус
Промежуточный корпус - основной элемент силовой схемы двигателя. В промежуточном корпусе воздух, поступающий из КНД, делится на два потока: наружного и внутреннего контуров.
В промежуточном корпусе установлены: спрямляющий аппарат КНД, задняя опора ротора КНД, передняя опора ротора КВД и центральная коническа