Термогазодинамический расчет газогенератора приводного ГТД
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ред турбиной;
- количество ступеней турбины компрессора;
- количество ступеней свободной турбины;
- давление газа за турбиной.
Распределяем мощность по ступеням турбины компрессора:
;
.
1=1600кВт, 2=1401кВт
Распределяем мощность свободной турбины по ступеням с учётом загрузки: mтк1=1,6,mтк2=1,4, mтс1=1,6, mтс2=1,55, mтс3=1,534. mтс4=1,49.
Получаем следующие значения мощностей:
Таблица 1.7
ВеличинаСтупени123456N, кВт16001401556541536531n, об/мин18900189006930693069306930rт283432303234D1ср, м0.33340.33340.53660.53790.53660.5416D2ср, м0.33340.33340.53660.53790.53660.5416h1ср, м0.03040.04250.05650.06050.0660.073h2ср, м0.03310.0470.05550.06020.06020.0660.150.120.120.120.120.120.160.140.140.140.130.13
Более детальная прорисовка проточной части турбины, выполненная с учетом особенностей двигателя - прототипа, дала возможность получить размеры проточной части проектируемой турбины. Эти и остальные поступенчатые данные сведены в табл.1.7.
Основные результаты расчёта турбины на ЭВМ приведены в таблице. 1.8.
Изменение параметров по ступеням представлено на рис.1.12-1.13. Схема проточной части турбины - рис.1.14. Треугольники скоростей на среднем диаметре приведены на рис.1.15-1.16.
Таблица 1.8
В результате газодинамического расчёта турбины получены следующие значения нагрузок: mтк1=1,6,mтк2=1,4, mтс1=1,6, mтс2=1,55, mтс3=1,534. mтс4=1,49.
Степень реактивности у втулки во всех ступенях положительна.Углы выхода потока из СА в абсолютном движении превышают 16град., а угол выхода потока из РК (a2) последней ступени в абсолютном движении близок к 90град.
Рис.1.12 Изменение параметров по ступеням
Рис.1.13 Изменение параметров по ступеням
Рис.1.14 Схема проточной части турбины
Рис 1.15 Треугольники скоростей по ступеням турбины
Рис 1.16 Треугольники скоростей по ступеням турбины
1.3.3 Профилирование рабочей лопатки первой ступени компрессора
Этапом проектирования осевого компрессора, следующим за расчётом на среднем радиусе, является расчёт и построение решёток профилей компрессора по радиусу. При правильном выполнении этих двух этапов обеспечивается требуемые параметры компрессора.
Для достижения высоких КПД ступени необходимо установить взаимосвязь кинематических параметров потока в элементах ступени, расположенных на различных радиусах, т.е. рассчитать поток в решетках по радиусу.
Принимаем закон крутки ?к=const и Ht=const.
Расчеты выполняются на ЭВМ с учетом рекомендаций пособия [7]. Исходные данные берутся из расчета компрессора на среднем радиусе табл. 1.10.
Результаты расчета решетки профилей представлены в табл. 1.9. Треугольники скоростей представлены на рис.1.17.Решётки профилей рабочего колеса компрессора - рис.1.18. Изображение профилей лопатки в пяти сечениях по высоте приведены на рис. 1.19.
Таблица 1.9
Рис.1.17 Треугольники скоростей первой ступени компрессора
Рис.1.18 Треугольники скоростей первой ступени компрессора
Рис.1.19 Треугольники скоростей первой ступени компрессора
Рис.1.20 Треугольники скоростей первой ступени компрессора
Рис.1.21 Решётки профилей рабочего колеса компресора
Рис.1.22 Профили лопатки в пяти сечениях по высоте
1.3.4 Профилирование рабочей лопатки первой ступени турбины
Проектирование элементов проточной части турбины для получения высоких КПД должно выполняться с учётом изменений параметров газа по высоте лопатки. При этом допустимо принимать полные давления и температуры газа перед ступенью турбины постоянными в радиальном и окружном направлениях. Рассчитывая ступень турбины вполне достаточно определить параметры потока и треугольники скоростей в пяти сечениях.
Применение закона и значительно упрощает технологию изготовления лопаток соплового аппарата и рабочих колёс, позволяет создавать хорошую рабочую базу для их монтажа в статоре и роторе. При лопатки соплового аппарата первой ступени турбины являются не кручеными и имеют почти постоянный профиль по высоте, что способствует организации внутреннего охлаждения.
Профилирование проводится с использованием ЭВМ [6]. Исходные данные берутся из расчёта турбины на ЭВМ.
Хорду профиля лопатки b принимаем постоянной по высоте лопатки. Геометрический (конструктивный) угол решётки на входе выбираем в зависимости от углов потока и . Геометрический угол решетки на выходе принимаем равным эффективному углу =-=.
Поскольку в первых ступенях современных турбин (), то =0.
При закрутке =const угол принимают неизменным (const).
Углы и в пяти сечениях по радиусу заносим в таблицу.
Радиус скругления входной кромки находим по формуле:
R=0.2…0.3 C, где C= C*В (В- хорда лопатки в данном сечении).
Радиус скругления выходной кромки принимаем постоянным по высоте лопатки: R=0.29=const.
Профилирование рабочей лопатки турбины производим на ЭВМ с помощью программы осt.exe.
Исходные данные и результаты расчёта приведены в табл.1.12. Треугольники скоростей представлены на рис. 1.20. Решётки профилей рабочего колеса турбины - на рис. 1.21-1.22. Изображение профилей лопатки в пяти сечениях по высоте приведены на рис. 1.23.
Таблица 12
Для профилирования ступени турбины применили закон крутки потока: ,. Из результатов расчета решетки профилей турбины по радиусу видно, что параметр?/p>