Формирование облика турбовинтового двигателя АИ-24
Контрольная работа - Транспорт, логистика
Другие контрольные работы по предмету Транспорт, логистика
его турбокомпрессорной части. От качественности и правильности выполнения этого этапа зависят геометрические и газодинамические соотношения определяющих облик двигателях в расчетных сечениях, обеспечить нормальную загрузку ступеней турбины и допустимые напряжения в лопатках турбины.
Схема двигателя: одновальная, 10 ступеней компрессора и 3 турбины.
Основными геометрическими соотношениями при согласовании параметров компрессора и турбины для каждого ротора при заданной форме проточной части турбомашины являются:
- относительный диаметр втулки на входе в компрессор;ср/Dк - отношение среднего диаметра турбины к наружному диаметру компрессора на входе в рабочее колесо первой ступени.
При заданной окружной скорости Uк на наружном диаметре Dк по соотношению среднего диаметра к наружному определяется значение окружной скорости турбины на среднем радиусе Uср (и средний диаметр турбины Dср).
Результаты расчета
Формирование облика ГГ ГТД-1 (К - ОК или ОЦК)
Исходные данные:уд= 184.2 Сe =.0295 КПДк=.8690 КПДтк=.9200к = 260430. Lтк*= 456850. Lтс*= 177560. КПДтс=.9100г =1132.2 Kг =1.3396 Cpв =1018.0 Kв =1.3926= 2505. Gв = 13.60в =.600 Dсрт/Dко =1.050 D1цc/Dкко=1.000цс/Dко =1.000 D4цc/D2цс=1.000ок/Lк =1.000 КПДок* =.869 Sркоц =1.000
Результаты расчета:
* ОК * Кф = 1 Zк =10.к*= 260430. Пiк*= 7.600 КПД*=.8689 Uк = 310.0к =.3882 dob =.6000 dok =.9068 Hzc=.2710вд =15250.
* Т * Кф = 2 Zт = 3.т*= 456850. Пiт*= 6.568 КПД*=.9200 (h/D)г=.1043ср= 325.5 Mz = 4.312 Dcр =.4076 (h/D)т=.2800р = 296.7 Tw* = 793.3
Сечение\Паpаметp: T*: P*: C: C/акp: F
: K: Па: м/с: ---: кв.м
в - в 288. 99299. 170.0.5479.0758
к - к 541. 754670. 140.0.3292.0209
г - г 1150. 709390. 118.1.1921.0544
т - т 746. 106930. 200.0.4038.1462н1 Dcp1 Dвт1 Dн2 Dcp2 Dвт2 Zст
ОK.3882.3201.2329.3882.3706.3521 10.
Т.4502.4076.3651.5218.4076.2935 3.
Рисунок 5 - Схема проточной части двигателя АИ-24 (М 1:10)
Реализована схема одновального ТВД, она обеспечивает необходимые параметры на нерасчетных режимах,. Получены: десятиступенчатый высоко нагруженный (Hzc= 0,271) компрессор и слабо нагруженная (Mz = 4,312) турбина. Прочностные характеристики не превышают допустимых значений.
Данные, полученные при согласовании, станут основой для проектирования основных узлов двигателя.
ВЫВОДЫ
В данном домашнем задании был разработан турбовальный газотурбинный двигатель для летательных аппаратов, прототип АИ-20. Реализована схема одновального ТВД с несущим винтом, конструктивно не сложная, но обеспечивающая отличные параметры на нерасчетных режимах, меньшие потребные мощности запуска, лучшее согласование с нагрузкой. Получены: десятиступенчатый высоко нагруженный (Hzc = 0,271) компрессор и слабо нагруженная (Mz = 4,312) турбина. Основные параметры цикла двигателя: Т*г = 1150 К и ?*к = 7,6. При этих расчетных Тг* и pк* получены удельная мощность Nэуд = 182,2 кВт*с/кг, удельной расход топлива Сэ = 0,2955 кг/кВт*ч.
В целом параметры двигателя соответствуют параметрам современных двигателей.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Герасименко В.П., Павленко Г.В. Выбор параметров и термогазодинамический расчет ТВД, ТВВД и ТВаД: Учебное пособие. Харьков: ХАИ, 1984.
2.Анютин А.Н. Согласование компрессоров и турбины авиационного газотурбинного двигателя: Учебное пособие. Харьков: ХАИ, 1985.
.Буслик Л.Н., Ковалев В.И. Согласование параметров и определение основных размеров турбин и компрессоров ГТД: Учебное пособие. Харьков: ХАИ, 1996.
.Павленко Г.В. Газодинамический расчет осевого компрессора ГТД. - Харьков: ХАИ, 2002.
.Павленко Г.В. Газодинамический расчет осевой газовой турбины. - Харьков: ХАИ, 2006.
.Незым В.Ю. Расчет и построение решеток профилей дозвукового осевого компрессора. - Харьков: ХАИ, 1988.