Газодинамический расчет турбины



 

Современное состояние теории и практики проектирования осевых газовых турбин обеспечивает возможность надежного определения параметров турбины по 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. Поэтому мы выполним расчет газовой турбины на ЭВМ.

Обычно газодинамический расчет многоступенчатых турбин выполняют при заданной форме проточной части. Поскольку основные данные для расчета турбины получают в результате термодинамического расчета двигателя, компрессора и согласования параметров его лопаточных машин, то к началу расчета проточная часть двигателя, а, следовательно, и его турбины уже известны.

Исходные данные

Исходными данными для расчета параметров газа по высоте лопатки и определения геометрических параметров решеток профилей являются величины, полученные в результате газодинамического расчета турбины на среднем (арифметическом) диаметре при заданной форме проточной части:

Эти величины получены в результате выполнения термогазодинамического расчета ТРДД и при согласовании параметров компрессора и турбины в двигателе.

 

Газодинамический расчет турбины

 

Расчет газовой турбины производится на ЭВМ с использованием программы Gdrgr.exe. Результаты расчета представлены в таблице 1.6. Треугольники скоростей и схема проточной части представлены на рисунках1.2– 1.6

 

Таблица 11.5 Исходные данные:

 

2 0  316000.

48.15 1550. .1950E+07 783.0 .5000E-02 .6000 .8000   

.8000 .4000E-01 .1000   

Кг=1.300 Rг= 290.0 Сpг=1256.5

 

 

Таблица 11.6Результати расчета

Схема печати:

D1c  D2c  h1   h2   Cmc  Cmр n

Mcт  Lс*  Пi*  Пi   КПД  Rc  R1c  T1w*

U1   C1   C1a  C1u  alf1 be1 L1   Lw1

U2   C2   C2a  C2u  alf2 be2 L2   Lw2

T1   T1*  P1   P1*  T2   T2* P2   P2*

G1        G2   sca  bca  alfu tca fi   Zca

Pu   Pa   sрк  bрк  beu  tрк psi  Zрк

Тлса Тлрк Sсум

    

 

Ncт= 1

.700 .700 .500E-01 .730E-01 .150 .200 .142E+05

.191E+05 .390E+06 3.17 3.36 .847 .380 .300 .136E+04

519. 722. 181. 699. 14.5 45.2 1.02 .381   

519. 200. 189. -64.7 71.1 17.9 .317 .924   

.133E+04 .154E+04 .953E+06 .178E+07 .120E+04 .121E+04 .581E+06 .615E+06

48.9 50.9 .419E-01 .690E-01 37.4 .564E-01 .934 39

.375E+05 .107E+05 .292E-01 .346E-01 57.4 .265E-01 .952 83

.109E+04 .101E+04 248.   

Ncт= 2

.700 .700 .980E-01 .115 .130 .150 .112E+05

.102E+05 .200E+06 1.94 2.08 .924 .340 .155 .112E+04

409. 542. 195. 506. 21.1 63.6 .859 .360   

409. 205. 204. 15.6 94.4 27.5 .348 .733   

.110E+04 .121E+04 .385E+06 .597E+06 .104E+04 .106E+04 .296E+06 .318E+06

50.9 50.9 .412E-01 .603E-01 43.1 .449E-01 .969 49

.249E+05 .752E+04 .292E-01 .377E-01 50.8 .310E-01 .975 71

.121E+04 .107E+04 302.   

Тг*=1550.0 Рг*= .1950E+07 Сг=100.9 Тг=1545.9 Рг= .1928E+07

D1с= .700 h1= .0500

 

 

Рисунок 21.2– Планы скоростей 1 – 2 ступеней турбины

 

Рисунок 21.4– Распределение , , ,  и  по ступеням турбины.

 

Рисунок 21.5– Схема проточной части турбины

 

Рисунок 21.6– Распределение  , , , , и  по ступеням турбины.

Выводы к разделу

В результате расчета получили геометрические, энергетические и кинематические параметры турбины на среднем радиусе.

В ходе расчета, за счет варьирования степенью загруженности турбины, меняя высоты лопаток, старались обеспечить угол α2 как можно близким к 900, по всем ступеням турбины степень реактивности положительная, это говорит о том, что в турбине незначительные потери.


Профилирование лопаток турбины

 

Расчет и построение решеток профилей РК осевой газовой турбины выполняется по методике [3].

Этапом проектирования турбины, следующим за расчетом на среднем (геометрическом) радиусе, является расчет и построение решеток профилей турбины по радиусу. При правильном выполнении этих двух этапов обеспечиваются требуемые параметры турбины.

Исходными данными для профилирования рабочей лопатки турбины являются газодинамические и кинематические параметры на среднем радиусе, получаемые в результате газодинамического расчета турбины. Далее по выбранному закону крутки потока и по соответствующим формулам рассчитываются все параметры на трех радиусах.

Реальное течение воздуха в турбины является пространственным, периодически неустановившимся течением вязкого сжимаемого газа, математическое исследование которого в строгой постановке задачи в настоящее время практически невозможно. Для получения инженерных результатов реальное течение обычно рассматривается как установившееся, осесимметричное, при постоянстве гидравлических потерь по радиусу.

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 304; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!