Термогазодинамический расчет основных параметров двигателя боевого самолета типа ТРДФ на базе АЛ-31
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
на среднем радиусе
Рисунок 3.16 - План скоростей компрессора для ступени №12 на среднем радиусе
Рисунок 3.17 - План скоростей компрессора для ступени №13 на среднем радиусе
3.2 Расчет первой ступени компрессора высокого давления на инженерном калькуляторе
Газодинамический расчет ступени на среднем диаметре выполняется при определенных упрощающих допущениях: С2а=С1а=Са и U2cp=U1cp=Ucp.
Исходные данные:
в=71,79кг/с; ?ст*= 1,285; kH = 0,94;
ТВ*=428,8 К; С1а= 190 м/с; kG = 1,028;
РВ*=338938,5 Па; ?ст*= 0,8869; k = 1,4;
= 0,6963; ?ВНА= 0,985; R= 287Дж/кгК;К= 430 м/с; ?НА= 0,98; Ср= 1005 Дж/кгК;
НZ= 36020 Дж/кг; М W1 доп= 0,7763; m=0,04042(Дж/кгК)-0,5.
) Параметры заторможенного потока воздуха на входе в РК:
Т1*=ТВ*=428,8 К; P1*= PВ* ?ВНА= 338938,5 0,985=333854.42 Па.
1)Параметры заторможенного потока на выходе из первой ступени:
2)Окружная скорость на среднем диаметре и коэффициент теоретического напора:
)Выбор кинематической степени реактивности:
Принимаем ? = 0,50.
4)Скорость и направление потока на входе в РК:
Находим газодинамические функции по формулам для воздуха:
5)Площадь проходного сечения и геометрические размеры входа в РК:
)Действительные параметры потока на входе в РК, скорость и направление в относительном движении:
;
;
;
)Параметры потока воздуха на выходе из РК:
;
;
, где;
, где ;
;
;
8)Частота вращения ротора компрессора:
В результате газодинамического расчета компрессора на ЭВМ получены геометрические параметры проточной части компрессора, , , ,, на среднем радиусе каждой ступени, а также работа и степень повышения давления каждой ступени.
Из результата расчета видно, что полученный осевой компрессор обеспечивает заданный ?к1* и имеет современный уровень КПД.
Вентилятор давления, сильнозагруженный (zc =0.1838), состоит из двух ступеней и имеет значение коэффициента полезного действия =0.857.
Компрессор высокого давления, сильнонагруженный (zc =0.2154), состоит из шести ступеней и имеет значение коэффициента полезного действия =0.9020.
Уровень значений на входе в рабочее колесо всех ступеней КВД не превышает <0.85.
Относительный диаметр втулки на выходе из последней ступени КВД, вт =0.902, что не превышает допустимого, вт =0.92.
Компрессор отвечает всем требованиям, предъявляемым к современным авиационным компрессорам.
4. Профилирование ступени компрессора
Расчет производим для первой ступени КВД. В таблице 4.1 представлены основные исходные данные к расчетам; табл. 4.2 - расчет при использовании закона крутки .
Выбранный закон крутки обеспечивает значительно менее интенсивный рост M1W по радиусу, чем закон постоянной циркуляции.
Число лопаток в рабочем венце назначим по прототипу: z=37.
Таблица 4.1 - Исходные данные
29 10 01 1 04 1.380 287.00 ( дата, M, Ks, kг, Rг )
.285 430.000 .207 .886 .980 1.000 .784 .797
.000 190.000 428.800 333854. 122.500 0.637 .940
.080 0.913
_ _ _ _
Пi* Uк Hтвт КПД* Sна D21 d1вт d2втС1асp Т1* P1* С1uсp D1к Кнк/W1сp W1вт/W1сp
Тип ступени : 1 - дозвуковая ступень;
(M) 2 - свеpхзвуковая ступень .
Закон кpутки : 1 - пеpвая ступень без ВНА ( С1u=0., А=В=D=0.);
(Ks) 2 - " свободный вихpь "(на входе) пpи заданном Нт(r);
- " твеpдое тело " (на входе) пpи заданном Нт(r);
- Rок=const пpи заданном Нт(r) ;
- по значениям W1к/W1сp и W1вт/W1сp.
Таблица 4.2 - Результаты расчета
ГДР СТ.ОК ДАТА 29.10. 1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ= 1 KR= 4 КГ= 1.380 RГ= 287.00
.285 430.000 .207 .886 .980 1.000 .784 .797
.000 190.000 428.800 333854. 122.500 .637 .940
.080 .913 А= .446 B=-.104 D= .000
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТ. ОК=1.285 PI2=1.285 HZ1=36061. HZ2=36061. T01=463.40 T02=463.40= 429002. P02= 429002.
( GB= 53.085 ROK= .5544 HTO= .2075 WC= 12892.3 )
Таблица 1U CU CA T0 T P0 PRO C W LC LW AL BE
11 430.00 146.98 160.04 428.80 406.15 333854. 274133.
.0000 2.3518 217.30 325.13 .5752 .8338 47.436 29.488
406.40 133.87 177.54 428.80 405.08 333854. 271523.
.9451 2.3355 222.36 325.25 .5886 .8351 52.982 33.084
383.39 120.79 191.69 428.80 404.17 333854. 269322.
.8916 2.3218 226.57 325.12 .5998 .8356 57.784 36.129
360.43 107.37 203.50 428.80 403.40 333854. 267460.
.8382 2.3101 230.09 324.73 .6091 .8354 62.183 38.806
337.12 93.31 213.50 428.80 402.76 333854. 265907.
.7840 2.3004 233.00 324.08 .6168 .8345 66.393 41.208
* * * * * * * *
430.00 236.20 125.43 463.40 429.09 437758. 331061.
.0000 2.6883 267.44 230.85 .6810 .5934 27.970 32.911
405.44 228.81 159.80 463.40 426.03 437758. 322580.
.9429 2.6382 279.09 238.18 .7107 .6132 34.929 42.137
383.61 220.72 186.46 463.40 423.35 437758. 315261.
.8921 2.5947 288.94 247.58 .7357 .6378 40.190 48.860
363.07 212.25 208.79 463.40 420.87 437758. 308618.
.8443 2.5550 297.73 257.56 .7581 .6635 44.528 54.158
343.12 203.48 228.31 463.40 418.53 437758. 302425.
.7980 2.5177 305.82 267.63 .7787 .6893 48.291 58.548
* * * * * * * *
430.00 146.98 160.04 428.80 406.15 333854. 274133.
.0000 2.3518 217.30 325.13 .5752 .8338 47.436 29.488
405.44 133.33 178.19 428.80 405.04 333854. 271425.
.9429 2.3349 222.55 325.25 .5891 .8351 53.193 33.219
383.61 120.92 191.56 428.80 404.18 333854. 269342.
.8921 2.3219 226.53 325.12 .5997 .8356 57.739 36.101
363.07 108.94 202.25 428.80 403.48 333854. 267657.
.8443 2.3114 229.72 324.79 .6081 .8355 61.692 38.514
343.12 96.98 211.11 428.80 402.91 333854. 266275.
.7980 2.3027 232.32 324.27 .6150 .8348 65.326 40.618
Таблица 2
Профилирование лопатки РК по радиусу
---------------------------------------------------------
Паpаметp | Сечение по высоте лопатки
| 1(пеp) 2 3(сp) 4 5(вт)
----------------------------------------------------------1.000 .9429 .8921 .8443 .7980 30.10 30.10 30.10 30.10 30.10 30.79 29.03 27.47 26.00 24.57 /t .9777 1.037 1.096 1.158 1.225 .0300 .0400 .0500 .0600 .0700.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 1.828 4.194 5.424 6.095 6.452 3.424 8.918 12.76 15.64 17.93 5.252 13.11 18.18 21.74 24.38 l 29.49 33.22 36.10 38.51 40.62 l 34.74 46.33 54.28 60.25 65.00
Число pабочих лопаток - 65. шт.
(Данные по пpофилиpованию записаны в файл gfrk.dat )
На рисунках 4.1-4.12 представлены решетки профилей на пяти радиусах, изменение сос?/p>