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

Задачи складской логистики
Современный крупный склад – сложное техническое сооружение, которое состоит из многочисленных взаимосвязанных элементов, имеет определенную структуру и выполняет ряд функций по преобразованию материальных потоков, а также накоплению переработке и распределению грузов между потребителями. При этом в ...

Технологический расчет зоны окраски
Состояние лакокрасочного покрытия автомобилей во многом предопределяет срок его службы. Самой дорогой (до 70% себестоимости) составной частью автомобиля является его кузов. Техническое состояние кузова напрямую влияет на все технические характеристики автомобиля в целом. Самой главной причиной преж ...

Структура АГНКС
АГНКС осуществляет заправку автомобилей и других транспортных средств, двигатели которых конвертированы или изначально рассчитаны на работу на сжатом (компримированном) природном газе. Природный газ поступает на АГНКС по газопроводам. На станции давление газа повышается (или снижается в зависимости ...