Скорость истечения газа из диффузора

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

На основании рекомендаций изложенных в методическом пособии [1] в случае расчета ТРДД скорость истечения выбирают равной Сс=700 м/с.

Термогазодинамический расчет

Исходные данные для термогазодинамического расчета ТВД принимаем на основании соображений изложенных выше, сам расчет ведем по рекомендациям [1].

Расчет производится на ЭВМ для Gв=1 кг/с, используем программу gtd.exe. Исходные данные и результаты расчета представлены в таблице 1.1

Таблица 11.1Термогазодинамический расчет на ЭВМ

ТГДР ТРДД NT= 4 1 1 1 1

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: GB= 1.00 ТФ= 1950. DGO= .100

H= .00 MH= .000 NB1= .885 NB2= .880 LBO=1.000 NTB= .900 ПСО= .100

SBO= .970 SBK= .985 SK= .945 S2= .980 SCM= .980 SФ= .920 SФН= .970

NГ= .990 NФ= .950 NMBД= .985 NMB= .990 FI= .990 FI2= .990 ПСО2= .100

SB= .970 TH= 288.15 THO=288.15 PH=101325. PHO=101325. PB= 98285. VH= .0

СХЕМА ПЕЧАТИ: RYФ RФ CYФ QTФ AKФ FKФ FCФ CCФ

GTФ ПСФ SCФ LCФ РФ РСФО СРФ KГФ

RY R CY QT AKC FKP FC CC

GT ПС SC LC РФН PCO CPГ KГ

RO TKB1 TK2 TK TTBД TT PK2 P2

NKBД NTBД PKB1 PBBД PK PГ PTBД PT

ПiВ2 ПiB1 ПiKBД LB2 LB1 LKBД LTBД LTB

ПТВД ПТВ ПТО TCM PCM PC РСФ

M= .490 ТГ=1550.0 ПK1=21.000 ПВ20= 3.264 NK1= .834 ТФ=1950.0

.104E+04 .104E+04 .173 .501E-01 1.35 .413E-02 .449E-02 .101E+04

181. 2.80 .977 1.27 .284E+06 .277E+06 .135E+04 1.27

701. 701. .729E-01 .212E-01 2.87 .255E-02 .278E-02 701.

51.1 2.95 .976 1.27 .299E+06 .292E+06 .125E+04 1.30

1.49 414. 414. 763. .123E+04 .108E+04 .310E+06 .303E+06

.851 .875 .312E+06 .307E+06 .206E+07 .195E+07 .606E+06 .316E+06

3.15 3.17 6.72 .128E+06 .128E+06 .354E+06 .400E+06 .192E+06

3.22 1.92 6.17 924. .308E+06 .101E+06 .101E+06

Вывод

Полученные значения удельных параметров проектируемого двигателя соответствует уровню значений параметров современных двигателей подобного класса.

Согласование параметров компрессора и турбины

Выбор и обоснование исходных данных для согласования

Увязка параметров турбокомпрессорной части является одним из важнейших этапов проектирования двигателя. Качественное выполнение этого этапа позволяет обеспечить оптимальные (рекомендуемые) геометрические и газодинамические соотношения в определяющих облик двигателях расчетных сечениях, обеспечить нормальную загрузку ступеней турбины и допустимые напряжения в лопатках 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;

D_ср/D_к – отношение среднего диаметра турбины к наружному диаметру компрессора на входе в рабочее колесо первой ступени.

При заданной окружной скорости U_к на наружном диаметре D_к по соотношению среднего диаметра к наружному определяется значение окружной скорости турбины на среднем радиусе U_ср (и средний диаметр турбины D_ср).

Далее по известным из термогазодинамического расчета величинам работ компрессора L_к и турбины L_т, а так же задаваемому при согласовании числу z_к и турбины z_т, вычисляются значение среднего коэффициента затраченного напора компрессорной ступени Н_z и коэффициента нагрузки турбинных ступеней m_z:

По рекомендуемым значениям этих величин и корректируются принимаемые при согласовании величины U_к и z_к и геометрические соотношения.

Приемлемые значения m_z для одной ступени турбины обычно не превышают величины 1,8 и в каждом конкретном случае зависят от назначения двигателя. При этом необходимо выдерживать принятый раннее КПД турбины.

Для получения рационального варианта турбокомпрессора по чертежу двигателя – прототипа используются относительные диаметральные и линейные размеры в расчетных сечениях для компрессора и турбины.

Главными критериями являются:

- выбранный коэффициент нагрузки на степень турбины компрессора;

- выбранное число ступеней этой турбины;

- напряжение растяжения в корневом сечении рабочих лопаток s_р данной турбины;

- показатель прочности турбинной лопатки;

- относительная высота лопатки, h_л/D_ср.

Согласование параметров проводим на основании термодинамического расчета двигателя по программе каф. 201 SLGT1.EXE.

Результаты расчета приведены в таблице 1.4

Результаты расчета

Таблица 11.3 - Исходные данные:

Исходные данные:

Руд = 701.4 Суд = .0729 КПДк= .8510 КПДтк= .8750

Lк = 354400. Lтк*= 399700. Lтв*= 192300. КПДтв= .9000

Lв2 = 127800. Lв1 = 127800. КПД2= .8800 КПД1 = .8850

Cpг =1248.0 Kг =1.2990 Cpв =1006.0 Kв =1.3990

Р = 82620. Gво = 79.06 Gв1 = 53.06

do = .430 Dсртв/Dк = .820

doво= .678 D1цс/Dкко=1.000 D2цc/Dко =1.000

D4цс/D2цс=1.000 Dствд/Dко=1.170

Lв1/Lв2=1.000 КПДппс* =1.000 Sрквппс =1.000

Lок/Lкв=1.000 КПДок* = .849 Sркoc =1.000

Spквк = .985 Sрт =1.000

Uк = 460.0 Uквд = 425.0

Таблица 11.4–Результаты расчета

* ВЕНТ * Кф = 2 Zк = 4.

Lк*= 127800. Пiк*= 3.150 КПД*= .8800 Uк = 460.0

Dк = .7714 dob = .4300 dok = .7170 Hzc= .1700

nв =11389.

* ОК ВД * Кф = 1 Zк = 9.

Lк*= 354400. Пiк*= 6.724 КПД*= .8487 Uк = 425.0

Dк = .5283 dob = .6780 dok = .8962 Hzc= .2180

nвд =15364.

* ТВД * Кф = 2 Zт = 1.

Lт*= 399700. Пiт*= 3.220 КПД*= .8750 (h/D)г= .0810

Uср= 497.2 Mz =1.6165 Dcр = .6181 (h/D)т= .1821

Sр = 450.2 Tw* =1329.1

* ТВ * Кф = 2 Zт = 1. Iред = 1.00

Lт*= 192300. Пiт*= 1.917 КПД*= .9000 (h/D)г= .1739

Uср= 377.2 Mz = 1.352 Dcр = .6326 (h/D)т= .2667

Sр = 379.4 Tw* =1133.0 nтв =11389.

Сечение\Паpаметp: T* : P* : C : C/акp : F

: K : Па : м/с : --- : кв.м

в - в 288. 98290. 215.0 .6923 .3810

к в1 - к в1 414. 310942. 190.0 .5103 .1777

в ппс - в ппс 414. 311600. .0 .0000 .0000

к ппс - к ппс 414. 311600. .0 .0000 .0000

в квд - в квд 414. 306926. 195.0 .5238 .1184

к - к 763. 2064000. 135.0 .2671 .0430

г - г 1550. 1950000. 126.4 .1782 .0973

т твд - т твд 1230. 605800. 145.0 .2294 .2186

г тв - г тв 1230. 605800. 145.0 .2294 .2186

т - т 1076. 316000. 160.0 .2706 .3352

Dн1 Dcp1 Dвт1 Dн2 Dcp2 Dвт2 Zст

ВЕНТ .7714 .5938 .3317 .6824 .5938 .4893 4.

ОK ВД .5283 .4513 .3582 .5283 .5016 .4735 9.

TBД .6682 .6181 .5681 .7307 .6181 .5056 1.

TВ .7307 .6181 .5056 .8012 .6326 .4639 1.

Рисунок 21.1‑Схема проточной части двигателя

Полученные в результате увязки турбокомпрессора двигатель изображен на рисунке 1.1. В дальнейших расчетах мы будем опираться на данные, полученные в ходе согласования параметров компрессора и турбин. То есть все данные: относительные диаметральные размеры, КПД, значения окружных скоростей, распределение работ по каскадам и др. Прочностные характеристики не превышают допустимых значений. Проведена оценка загруженности турбины. Число ступеней турбины: z=2. Так же были получены значения скоростей в контрольных сечениях.

Вывод к разделу

        На данном этапе проектирования двигателя были установлены оптимальные соотношения работ компрессора и турбины, основные размеры проточной части двигателя, обеспечили минимум гидравлических потерь.

    Данные полученные при согласовании станут основой для проектирования основных узлов двигателя.

    Результаты согласования не являются окончательными, а будут уточняться на дальнейших этапах расчета.

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 246; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!