Исследование термонапряженного состояния неохлаждаемой лопатки ГТД
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Национальный аэрокосмический университет
им. Н. Е. Жуковского "ХАИ"
кафедра 203
Исследование термонапряжённого состояния неохлаждаемой лопатки ГТД
Харьков
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на исследование термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки ТВаД
. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: Рабочая лопатка 1-й ступени турбины газогенератора.
. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ: ТВаД с мощностью на взлетном режиме 8800 КВт (М=0, Н=0) для пассажирского самолёта.
. ЦЕЛЬ исследования: Оптимизация термонапряженного состояния лопатки
. ОСНОВНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: результаты проектирования по теории лопастных машин и конструкции двигателей:
температура торможения в относительном движении1350 К;
давление на входе в РК1,06 МПа;
давление на выходе из РК0,732 МПа;
относительная скорость на входе в РК197,3 м/с;
относительная скорость на выходе из РК529,5 м/с;
температура торможения за компрессором (в ступени отбора воздуха) 707 К;
полное давление за компрессором (в ступени отбора)1,71 МПа;
расход газа через газогенератор23,42 кг/с;
отбор воздуха на охлаждение лопатки 2,5%
хорда профиля в среднем сечении27,3 мм;
радиус входной кромки 1,365 мм;
высота лопатки38 мм;
угол входа 54,19 град;
угол выхода19,15 град ;
угол установки профиля 53,8 град;
частота вращения 16100 об/мин;
средний диаметр519 мм;
интенсивность газовых сил:
в окружном направлении15700 Н/м;
в осевом направлении9140 Н/м;
радиус подвода воздуха 202 мм;
число лопаток 72;
щаг решетки 22,65 мм;
данные для вычерчивания наружного контура корневого, среднего и периферийного сечений - см. табл. тАж. ;
данные для вычерчивания замка - см. табл. тАж.
В процессе исследования исходные данные могут уточняться или быть изменены по согласованию с консультантом.
. Исследование должно вестись по плану представленному в табл.1. В процессе исследования план может быть скорректирован и изменен по согласованию с консультантом.
. ОТЧЕТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ: Результаты исследования должны быть изложены в пояснительной записке. Содержание записки изложено в табл.1.
Примерный перечень иллюстративного материала, представляемого в записке:
схемы подвода воздуха к лопатке и движения воздуха по лопатке,
граничные условия теплообмена (изменение коэффициента теплоотдачи и греющей температуры) по контуру лопатки,
конечно-элементная расчетная сетка,
диаграммы термонапряженного состояния (неохлаждаемый, охлаждаемый, оптимальный варианты),
поле температуры и напряжений оптимального варианта.
В записке должны быть приведены распечатки файлов с исходными данными и результатами расчетов: Grurez.txt, Grudef.txt, ИМЯ.st, ИМЯ.tm, Analiz.rap и др.
Желательно выполнение записки на компьютере. Рекомендуемый шрифт - Times New Roman, интервал - обычный, размер - 12. Межстрочный интервал - минимум.
Таблица 1.
ВЫПОЛНЯЕМЫЕ Р А Б О Т Ы% готовности1. Подготовка и анализ исходных данных. Расчеты греющей и охлаждающей температур. Уточнение отбора воздуха на охлаждение. Выбор схемы охлаждения. 52. Разработка схемы подвода и распределения воздуха по сечению. Оценка пропускной способности каналов. 103. Создание конечно-элементной расчетной сетки204. Расчет граничных условий теплообмена. Расчет коэффициентов теплоотдачи на наружной поверхности лопатки. Определение точек перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный. Расчет коэффициентов теплоотдачи в каналах охлаждения. Расчет коэффициентов теплоотдачи в перфорационных каналах. 306. Расчет греющей температуры воздушной завесы.407. Расчет температурного поля (неохлаждаемый вариант). Расчет температурного поля (охлаждаемый вариант) 458. Расчет термонапряженного состояния (неохлаждаемый вариант). Расчет термонапряженного состояния (охлаждаемый вариант). Анализ термонапряженного состояния. 509. Оптимизация термонапряженного состояния.6010. Расчет температурного поля и термонапряженного состояния оптимального варианта лопатки. 6512. Оценка ресурса по малоцикловой усталости и длительной прочности.7013. Оформление пояснительной записки.10014. Сдача работы.
. ПОРЯДОК СДАЧИ И ПРИЕМКИ РАБОТЫ: Сдача работы проводится в форме публичной защиты с оценкой по пятибалльной системе. Пояснительная записка должна быть сдана на проверку руководителю не позднее, чем за два дня до установленного срока сдачи.
. СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ: Начало выполнения - ___ ________ 2009 г.
Защита - до __ ______ 2009 г.
Задание выдал:Задание получил:
доцент каф. 203 студент гр. 250М
Содержание
Задание
.Расчет основных параметров системы охлаждения
.1 Расчет греющей температуры
.2 Создание конечно-элементной расчетной сетки
2. Схема подвода и распределения воздуха
. Расчет граничных условий теплообмена
. Расчет поля температур
. Расчет напряженного состояния
Вывод
Список использованной литературы
1. расчет основных параметров системы охлаждения
.1 Расчёт греющей температуры
Лопатка турбины является одной из наиболее ответственных деталей авиационного газотурбинного двигателя, в значительной степени определяющей его экономичность, надежность, ресурс и другие характеристики. В современных газотурбинных двигат?/p>