Газодинамический расчет турбины

По результатам газодинамического расчета турбины видно, что соблюдается условие W2>W1. Степень загрузки не превышает значения 1.8, что обеспечивает высокие значения КПД. В то же время, для всех ступеней (mz)т>1.2, что обеспечивает эффективное их использование. Степень реактивности у втулки во всех ступенях положительна. А значит турбина работает нормально и работа ее во всех точках положительна. Об удачном распределении степени реактивности говорит тот факт, что значение угла выхода потока из СА в абсолютном движении по всему тракту выше 17°, а значение l1 не превышает значения 0.9, обеспечивая минимальные волновые потери. Величина углов потока в абсолютном движении на выходе из РК даже для самой нагруженной ступени превышает значение 70°, а на последней ступени выход практически осевой, при этом Db<120°, что обеспечивает минимальные циркуляционные потери в ступенях и повышает КПД турбины в целом.

Значения удлинения лопаток турбины достаточно высоки, что обеспечивает высокие значения работ, снимаемых с турбин. В то же время лежат в пределах 0.3, благодаря чему уменьшается неравномерность течения по высоте лопаток и снимается проблема размещения лопаток на диске.

В результате расчета охлаждения венцов турбины подобрана температура охлаждающего воздуха почти равная температуре на выходе из компрессора, что снимает задачу дополнительного охлаждения охлаждающего воздуха, в то же время обеспечивает эффективное охлаждение. Число охлаждаемых венцов подобрано с учетом максимальной эффективности снижения температурных нагрузок лопаток и минимальных потерь КПД. Материалы лопаток подобраны с учетом экономического фактора на ряду с прочностным.

В целом турбина отвечает современному уровню турбиностроения по всем параметрам. Наряду с высокой температурой газов на входе, как результат, высокой глубиной охлаждения, совмещает в себе высокий уровень энергосъема, значений КПД и относительно небольшие при этом габариты и массу.

В результате термогазодинамического расчета получены следующие параметры двигателя:

удельная тяга Руд =269.9 Н*с/кг

удельный расход топлива Суд =0.0406 кг/Н*ч

В результате согласования параметров компрессора и турбины был получен облик проектируемого двигателя в первом приближении. Определены коэффициенты загруженности турбин по ступеням:

(mz)твд = 1.5766 z=1 – средненагруженная ступень

(mz)тнд = 1.5362 z=1 – средненагруженная ступень

(mz)тв = 4.6967 z=3 – средненагруженные ступени

В результате газодинамического расчета многоступенчатого осевого компрессора были получены его геометрические размеры, частота вращения его каскадов и распределение параметров по ступеням. Соблюдены все ограничения параметров, наложенные на основании многолетнего мирового опыта проектирования двигателей: b1 >25°, Mw1£0.81, ³0.4, <0.265, <0.92. Это обеспечило низкий уровень потерь, высокие значения КПД.

Было выполнено профилирование лопаток рабочего колеса первой ступени компрессора низкого давления.

В результате газодинамического расчета турбины получены геометрические, энергетические и кинематические параметры ступеней турбины и турбины в целом. Была обеспечена прочность и надежность лопаток первых двух каскадов турбины за счет охлаждения. За счет понижения загруженности последних ступеней турбины вентилятора был обеспечен практически осевой выход потока из турбины, что уменьшит потери в выходном устройстве. Заложенный ресурс и полученный КПД турбины полностью соответствуют уровню современных двигателей.

Актуально о транспорте

Анализ охвата городских автобусных маршрутов линейными диспетчерскими пунктами и количества контролируемых рейсов
Качество обслуживания и регулярность движения — взаимосвязанные и неотделимые друг от друга понятия. С повышением регулярности движения объем перевозок увеличивается, равномернее распределяются пассажиры по автобусам маршрута, обеспечивается возможность своевременной оплаты проезда. При нарушениях ...

Выбор основных параметров тележки
По заданию под кузов вагона подкатывают двухосные тележки модели 18-100. ...

Начало движения высокоскоростных поездов в России
Несмотря на многочисленные проекты в европейских странах, первая общественная высокоскоростная железная дорога появилась на другом конце континента — в Японии. В этой стране в середине 1950-х резко обострилась транспортная ситуация вдоль восточного побережья острова Хонсю, что было связано с высоко ...