Газотурбинный двигатель для привода аппарата (стр. 7 из 8)

Таблица 4.5 - Результаты расчётов средней линии

10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
2,8	5,6	8,4	11,2	14,1	16,9	19,7	22,5	25,3	28,2
0,41	0,74	0,97	1,11	1,16	1,11	0,97	0,75	0,42	0
0,31	0,56	0,73	0,84	0,87	0,84	0,74	0,56	0,32	0
0,25	0,45	0,59	0,67	0,70	0,67	0,59	0,45	0,26	0

Далее следует построение аэродинамического профиля решетки. В качестве исходного аэродинамического профиля используется симметричный профиль

, рассчитан на работу при до звуковых скоростях.

Таблица 4.6 - Относительные координаты аэродинамического профиля


0	0
1.0	114
1.5	143
2.5	185
5	255
7.5	309
10	352,5
15	416
20	455
25	478.8
30	492.7
35	498.6
40	500
50	485.8
60	444.2
70	378.3
80	285
90	172.2
95	100.3
100	0

Для ординат рассчитанного профиля используется зависимость:

Результаты пересчета координат исходного профиля в координаты рассчитанного профиля сводятся в таблицу:

Таблица 4.7 - Координаты рассчитанного профиля

Х, мм	Сечение
	втулка	средний	Периферия
	, мм
0	0,00	0,00	0,00
0,282	0,2394	0,16	0,112
0,423	0,3	0,201	0,141
0,705	0,388	0,260	0,182
1,41	0,5355	0,359	0,251
2,115	0,648	0,435	0,304
2,82	0,74	0,497	0,347
4,23	0,873	0,586	0,410
5,64	0,955	0,641	0,449
7,05	1,005	0,675	0,472
8,46	1,034	0,694	0,486
9,87	1,047	0,703	0,492
11,28	1,05	0,705	0,493
14,1	1,020	0,684	0,479
16,92	0,932	0,626	0,438
19,74	0,794	0,533	0,373
22,56	0,598	0,401	0,281
25,38	0,361	0,242	0,169
26,79	0,2106	0,1	0,0989
28,2	0	0	0

Используя полученные в результате расчетов данные строим аэродинамические решетки профилей, изображенные на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Аэродинамические решетки профилей

4.2 Вывод

Рассчитанная и построенная решетка профилей первой ступени осевой части компрессора удовлетворяет требованиям и сможет обеспечить требуемые параметры. В результате профилирования рабочей лопатки первой ступени осевого компрессора были произведены расчеты параметров заторможенного потока на выходе из ступени, параметры заторможенного потока на входе в Р.К., окружной скорости на среднем радиусе и коэфициэнт теоретического напора, рассчитана скорость и направление потока на входе в РК, площадь проходного сечения и геометрические размеры входа РК, параметры воздушного потока на выходе из РК. Был также предварительный выбор удлинений, расчет густоты решеток профилей , расчет и уточнение числа лопаток в венце, хорд и удлинений лопаток , расчет углов изгиба профиля пера . расчет углов отставания потока в лопаточном венце на номинальном режиме расчет углов средней линии профиля, углов наклона кромок пера и угла установки профиля в решетке, расчет и выбор относительной толщины профиля.

Исходными данными является газодинамический расчет осевой части компрессора. Полученные профили и планы скоростей решеток изображены на рисунках.

5 ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБИНЫ

5.1 Подготовка исходных данных

Осевые газовые турбины обладают высокой энергоёмкостью и экономичностью. Именно благодаря этому, а также сравнительной простоте и надёжности позволили газовым турбинам получить широкое распространение, а значит и газотурбинным двигателям в целом.

Современное развитие теории и методик проектирования осевых газовых турбин достигло уровня и можно с большой надёжностью определить параметры турбины на расчетном режиме с учётом всех видов потерь механической энергии в её проточной части. Однако расчёт становится довольно сложным, а значит, увеличивается объём вычислений. Поэтому в учебном проектировании такой расчёт можно произвести только с помощью ЭВМ.

Одним из основных средств повышения мощности ГТД является повышение температуры газа перед турбиной Тг*, но её повышение значительно понижает ресурс и надёжность турбины без применения специальных методов охлаждения лопаток и дисков турбин, а также новых более жаропрочных материалов.

В данном курсовом проекте расчёт поводится при помощи программы, описание которой содержится в [5]. В программе использован алгоритм газодинамического расчёта на среднем диаметре.

Часть исходных данных берётся из термогазодинамического расчёта двигателя и согласования параметров, поэтому проточная часть турбины уже известна.

Современное состояние теории и практики проектирования осевых газовых турбин обеспечивает возможность надежного определения параметров турбины на расчетном режиме с достоверным учетом всех видов потерь механической энергии в ее проточной части. При этом газодинамический расчет турбины усложняется, что приводит к значительному увеличению объема вычислений.

Gв - расход воздуха через двигатель, hm - механический КПД.

Мощность по ступеням свободной турбины распределяем таким образом, чтобы суммарная мощность по ступеням свободной турбины равнялась эффективной мощности нашего двигателя.

Таблица5.1 - Исходные данные

Величина	№ ступени
Величина	1	2	3	4	5	6
N, кВт	23585,8	19297,5	6975	7241,6	7041,6	6541,6
D1ср	0,8951	0,9266	1,0731	1,0853	1,0980	1,1985
D2ср	0,8951	0,9266	1,0767	1,0940	1,1000	1,2011
h1	0,062	0,1066	0,1362	0,1706	0,205	0,2394
h2	0,0801	0,131	0,1534	0,1878	0,2222	0,2566

5.2 Газодинамический расчет турбины на ЭВМ

Исходные данные приведены в табл. 5.1, а результаты в табл. 5.2

На рисунок 5.1 изображена схема проточной части турбины

Треугольники скоростей представлены на рисунок 5.2

Таблица 5.2