Турбина авиационного двухконтурного двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
вращения = 21545.8 об/мин
Количество расчетных сечений = 16
Количество скачков на контуре = 0
Контурная нагрузка = 127.950 МПа
AZ= 0 BZ= 0 NZ= 1 QZ= 0
Коэффициент Пуассона = .30
R( 1)= .0496 R( 2)= .0536 R( 3)= .0579 R( 4)= .0626
R( 5)= .0677 R( 6)= .0732 R( 7)= .0791 R( 8)= .0855
R( 9)= .0924 R(10)= .0998 R(11)= .1079 R(12)= .1166
R(13)= .1260 R(14)= .1362 R(15)= .1472 R(16)= .1708
B( 1)= .0980 B( 2)= .0975 B( 3)= .0812 B( 4)= .0677
B( 5)= .0564 B( 6)= .0470 B( 7)= .0391 B( 8)= .0326
B( 9)= .0272 B(10)= .0227 B(11)= .0189 B(12)= .0158
B(13)= .0180 B(14)= .0194 B(15)= .0194 B(16)= .0194
Плотность материала = 8400.00
T( 1)= 840.00 T( 2)= 840.10 T( 3)= 840.50 T( 4)= 841.20
T( 5)= 842.30 T( 6)= 843.80 T( 7)= 846.00 T( 8)= 848.90
T( 9)= 852.60 T(10)= 857.40 T(11)= 863.50 T(12)= 870.90
T(13)= 880.30 T(14)= 891.70 T(15)= 905.70 T(16)= 940.00
E( 1)= 150000.0 E( 2)= 149900.0 E( 3)= 149700.0 E( 4)= 149100.0
E( 5)= 148700.0 E( 6)= 148200.0 E( 7)= 147200.0 E( 8)= 146300.0
E( 9)= 146000.0 E(10)= 145800.0 E(11)= 145700.0 E(12)= 145600.0
E(13)= 145500.0 E(14)= 143300.0 E(15)= 140000.0 E(16)= 135000.0
AL(K)= 1.320000E-05 1.325000E-05 1.329000E-05 1.330000E-05
1.335000E-05 1.337000E-05 1.340000E-05 1.345000E-05
1.348000E-05 1.350000E-05 1.356000E-05 1.358000E-05
1.360000E-05 1.365000E-05 1.379000E-05 1.380000E-05
SDL( 1)= 877.50 SDL( 2)= 877.40 SDL( 3)= 877.00
SDL( 4)= 876.70 SDL( 5)= 875.50 SDL( 6)= 869.90
SDL( 7)= 867.10 SDL( 8)= 865.20 SDL( 9)= 864.50
SDL(10)= 863.30 SDL(11)= 861.20 SDL(12)= 860.00
SDL(13)= 852.50 SDL(14)= 849.50 SDL(15)= 840.00
SDL(16)= 820.00
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:
I R(I),M B(I),M SR,МПА ST,МПА SEK,МПА ZAP
1 .0496 .0980 .00 714.34 714.34 1.2
2 .0536 .0975 50.74 647.70 623.88 1.4
3 .0579 .0812 99.15 593.29 550.45 1.6
4 .0626 .0677 146.32 550.39 493.77 1.8
5 .0677 .0564 192.62 511.68 447.61 2.0
6 .0732 .0470 237.76 484.52 419.63 2.1
7 .0791 .0391 282.67 461.25 402.83 2.2
8 .0855 .0326 326.59 441.41 396.67 2.2
9 .0924 .0272 369.55 430.54 403.52 2.1
10 .0998 .0227 411.92 424.52 418.36 2.1
11 .1079 .0189 453.93 416.03 436.22 2.0
12 .1166 .0158 492.85 414.34 458.66 1.9
13 .1260 .0180 379.98 367.38 373.84 2.3
14 .1362 .0194 304.94 313.54 309.33 2.7
15 .1472 .0194 253.80 247.15 250.54 3.4
16 .1708 .0194 127.95 138.34 133.45 6.1
Рисунок 2.7 - Распределение напряжений по высоте диска
Рисунок 2.8 - Изменение коэффициента запаса прочности по высоте диска
Вывод: в результате расчета получены значения напряжений и коэффициента запаса прочности по высоте диска. При расчете учитывалось изменение температуры по высоте диска.
Минимальный запас прочности к=1,2 на поверхности отверстия и в месте перехода толщин.
Минимальный коэффициент запаса удовлетворяет требованиям прочности, предъявляемым к дискам турбин.
Из проделанного расчета видно, что для 75% материала диска коэффициент запаса не превышает значения 2,2 и не опускается ниже значения 1,2, что говорит об удачном совмещении в конструкции диска экономии материала и массы с надежной работой на всем сроке эксплуатации.
2.5 РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ
Кожух камеры сгорания рассчитывают на прочность для максимального внутреннего давления газов (режим работы двигателя при полете у земли с максимальной скоростью в зимних условиях при ).
Исходные данные:
материал - Сталь 12Х18Н9Г (;);
давление на входе в КС ;
давление во втором контуре;
давление в рабочей полости ;
наибольший диаметр наружного кожуха ;
наибольший диаметр внутреннего кожуха ;
длина тракта КС ;
толщина стенки .
Рисунок 2.9 - Расчетная схема камеры сгорания
Геометрические размеры проточной части камеры сгорания взяты из КП по курсу ТВРД.
2.5.1 Определение напряжения растяжения
Под влиянием внутреннего давления воздуха стенки наружного кожуха КС испытывают внутренние напряжения растяжения. Внешнее напряжение создается за счет внешнего давления во втором контуре двигателя. Учитывая, что канал второго контура - энергоизолированный, пренебрегаем потерями и принимаем давление в нем равным давлению за КНД.
Приближенный расчет выполняют в предположении, что разрыв кожуха камеры может произойти по образующей. Напряжение растяжения в стенке:
Полученное значение напряжения растяжения соответствует допустимому диапазону
Кожухи камер имеют сварные швы, прочность которых всегда ниже прочности основного материала. Поэтому при сварке КС швы располагают под таким углом к образующей, при котором обеспечивается равнопрочность всей оболочки.
2.5.2 Расчет кожуха КС на устойчивость
Основными нагрузками, по причине которых может произойти потеря устойчивости, для авиационного ГТД являются внешнее давление, кручение, осевое сжатие и осевой изгиб.
При проведении расчета на устойчивость считаем оболочки цилиндрическими, подкрепленными ребрами жесткости. Для таких оболочек возможно два вида потери устойчивости: местная потеря устойчивости (выпучивание участков оболочки, заключенных между подкрепляющими ребрами), и общая потеря устойчивости оболочки (вместе с подкрепляющими ребрами).
Длина оболочки удоволетворяет условию:
, где
;
.
Условия выполняется, следовательно, можно расчитывать оболочку как оболочку средней длины
Минимальное критическое давление (при ):
Запас устойчивости оболочки:
Устойчивость оболочки зависит от ее протяженности. Чем выше расстояние, тем меньше запас устойчивости на данном интервале. Поэтому определим запас устойчивости оболочке на всей длине кожуха камеры сгорания.
Вывод: Внутренний кожух камеры сгорания имеет достаточный запас устойчивости на наиболее протяже