Винтовентиляторный двигатель (стр. 7 из 10)
Ниже представлены графики распределения
и 
(рисунок 3.1); 
и 
(рисунок 3.2); 
, 
, 
, 
, 
(рисунок 3.3), построенные по значениям из таблицы 3.2 
Рисунок 3.1 Распределение
и по ступеням КНД и КВД 
Рисунок 3.2 Распределение
и по ступеням КНД и КВД 
Рисунок 3.3 Распределение
, , , , по ступеням КНД и КВДАнализируя полученные графики распределения затраченного напора, по ступеням видим, что оно соответствует рациональной загрузке ступеней. При распределении работ по ступеням компрессора учтены особенности условий работы первых и последних ступеней компрессора.
Рисунок 3.4 Схема проточной части КНД и КВД
На рисунках 3.5-3.11 представлены планы скоростей компрессора для 7-ми ступеней.
Рисунок 3.5 План скоростей компрессора для ступени №1на среднем радиусе
Рисунок 3.6 План скоростей компрессора для ступени №2на среднем радиусе
Рисунок 3.7 План скоростей компрессора для ступени №3на среднем радиусе
Рисунок 3.8 План скоростей компрессора для ступени №4на среднем радиусе
Рисунок 3.9 План скоростей компрессора для ступени №5на среднем радиусе
Рисунок 3.10 План скоростей компрессора для ступени №6на среднем радиусе
Рисунок 3.11 План скоростей компрессора для ступени №7на среднем радиусе
3.2 Газодинамический расчет центробежной части компрессора
Широкое применение компрессоров с центробежными ступенями обусловлено возможностью реализации в таких ступенях достаточно больших степеней повышения давления при достигнутом, сравнительно высоком уровне совершенства сжатия. Центробежный компрессор имеет незначительные осевые размеры, долговечен в работе, прост в изготовлении и эксплуатации.
Несмотря на недостаток - относительно большие диаметральные размеры, в последнее время рассматривается и проводится внедрение применение центробежных ступеней малоразмерных двигателях.
Реальное течение в ЦБК весьма сложное, трехмерное. Нестационарное движение и полный его анализ связан с решением многих трудных проблем. Полому в данном проекте воспользуемся стационарным одномерным подходом, согласно которому параметры потока усреднены по времени и одинаковы на окружности в характерных поперечных сечениях.
Исходными данными для приведенных ниже расчетов частично являются результаты, полученные при выполнении термогазодинамического расчета двигателя, согласовании параметров компрессора и турбины и газодинамического расчета осевой части компрессора, определяющего параметры на входе в ступень.
Расчет центробежной ступени компрессора выполняется с помощью программы СВК. ЕХЕ [4].
В таблице 3.3 приведены результаты расчета ступени ЦБК на ЭВМ. На рис 3.12 показана схема центробежной ступени компрессора и распределение параметров потока. Треугольники скоростей на входе и выходе из ЦБК показаны на рис 3.13.
Таблица 3.3 Расчета ступени ЦБК на ЭВМ
Рисунок 3.12 Проточная часть и параметры центробежной ступени
Рисунок 3.13 треугольники скоростей центробежной ступени
3.3 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:
Gв=30,03 кг/с; πст*= 1,250; kH= 0,928;
ТВ*=463,5 К; С1а= 180 м/с; kG = 1,031;
РВ*=449335 Па; ηст*= 0,885; k = 1,38;
= 0,7024; σВНА= 0,99; R= 287Дж/кг·К;UК= 395 м/с; σНА= 0,985; Ср= 1004,5 Дж/кг·К.
НZ= 34650 Дж/кг; М W1 доп= 0,8; m=0,04042 (Дж/кг·К) - 0,5.
Параметры заторможенного потока воздуха на входе в РК:
Т1*=ТВ*=463,5 К;
P1*= PВ*· σВНА= 453873 ·0,99 = 449335Па.
Параметры заторможенного потока на выходе из первой ступени:
Окружная скорость на среднем диаметре и коэффициент теоретического напора:
Выбор кинематической степени реактивности:
Принимаем ρ = 0,62. Скорость и направление потока на входе в РК:
Находим газодинамические функции по формулам для воздуха:
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:
