Согласование работы турбины и компрессора является наиболее важным этапом проектирования двигателя. Целью согласования является распределение работы между каскадами и ступенями компрессора, ступенями турбины, определение основных размеров двигателя. В ходе выполнения расчёта необходимо соблюдать основные ограничения, обеспечивающие надёжную и экономичную работу. Среди них: относительная высота лопаток последних ступеней компрессора и первых ступеней турбины, относительный втулочный диаметр на выходе из компрессора, степень реактивности ступеней компрессора, нагрузка на ступени турбины.
Исходными данными для этих расчетов являются значения заторможенных параметров рабочего тела (воздуха и продуктов сгорания) в характерных (расчетных) сечениях проточной части, основные геометрические (диаметральные) соотношения каскадов лопаточных машин, а также принимаемые значения коэффициентов аэродинамической загрузки компрессорных и турбинных ступеней.
При выборе формы проточной части компрессора низкого давления с постоянным средним диаметром Dср=const следует учитывать её относительно невысокий энергообмен в ступенях и возможность реализации низкого значения относительного втулочного диаметра на выходе из КНД. Следовательно, выбираем форму проточной части компрессора низкого давления с Dср=const.
При выборе формы проточной части компрессора высокого давления с Dк=соnst, следует учитывать рост Dср вдоль проточной части, что приводит к увеличению напорности компрессора. При этом повышаются технологические характеристики и эксплуатационные преимущества такой формы проточной части компрессора. Следовательно, выбираем форму проточной части компрессора высокого давления с Dк=соnst.
Форма проточной части турбины выбирается из конструктивных соображений. Значение среднего коэффициента нагрузки в турбине не должно превышать величины =1.8.
Для использования ПЭВМ при выполнении этого этапа проектирования на кафедре разработан комплект программ, позволяющий осуществить формирование облика ГТД различных типов и схем. Используем программу расчёта двухвального ( ТРДД-2 ). Файлы программ формирования облика ТРДД-2:
rdd.dat - файл исходных данных;
rdd.exe - исполнимый файл;
rdd.rez - файл результатов теплового расчета ТРДДсм ;
srdd.dat - файл передачи данных теплового расчета;
slrd2.exe - исполнимый файл;
slrd2.rez - файл результатов программы формирования облика ТРДД-2.
Для возможности просмотра графического изображения получаемой проточной части ГТД в комплект введена и программа графического сопровождения fogt.exe.
Результаты счета заносятся в файл slrd2.rez и в файл исходных данных fogtd.dat программы графического сопровождения fogt.exe .
В качестве расчетных сечений при увязке параметров приняты:
1)входное сечение вентилятора (в-в), определяющее габариты двигателя и частоту вращения ротора ;
2)входное сечение КНД и КВД
3) выходное сечение компрессора (к-к), определяющее ограничения по относительному диаметру втулки и углу последней ступени (
);
4) выходное сечение турбины (т-т), определяющее средний коэффициент нагрузки ступеней турбины вентилятора, величину скорости на выходе, относительную длину лопаток, величину напряжений в лопатках;
5) выходные сечения каскадов турбины ( ТВД иТНД), определяющее аналогичные параметры, что и в сечении т-т.
В расчете предполагается осевое течение во всех расчетных сечениях и равенство расходов воздуха и газа во внутреннем контуре, т.е. .
Для упрощения перехода к следующим этапам расчета двигателя, дополнительно определяются КПД и параметры на входе для каждого каскада компрессора.
Исходные данные для выполнения формирования облика двигателя на ЭВМ, представлены в таблице 2.1.
Формирование облика (проточной части) ГТД является одним из наиболее важных начальных этапов проектирования ГТД, непосредственно следующим за выполнением теплового расчета и предшествующим газодинамическим расчетам элементов проточной части (каскадов компрессоров и турбин). При выполнении расчетов по формированию облика ГТД определяются: форма проточной части, частоты вращения роторов и число ступеней каскадов лопаточных машин.
Результаты расчёта представлены в таблице 2.2.
На рисунке 2.1 показана схема проточной части двигателя, полученная в результате выполнения согласования.
Другие публикации:
Бульдозеры МоАЗ-40489 и МоАЗ-40486
Машины предназначены для работы на объектах в промышленном, энергетическом, дорожном строительстве, для планирования площадок и зачистки дорог. При создании этих технических средств использованы доработанные задние полурамы фронтальных погрузчиков, агрегаты силового привода переднего моста, новая п ...
Специализация и
техническое оснащение грузового двора
Специализация путей и складов Оптимальная специализация путей и мест погрузки (разгрузки) способствует сокращению маневровых перемещений локомотива при подаче (уборке) вагонов, более удобному подъезду автотранспорта, улучшению использования средств механизации погрузочно-разгрузочных работ. Специал ...
Процедура продажи обычных билетов
Билет — документ установленной формы на право проезда по железным дорогам (в прямом, местном, пригородном или международном сообщении). На билете обычно указываются его название, номер, серия, наименование станции и дороги отправления и назначения, путь следования при поездке с пересадками, число п ...