Передвижная энергетическая установка с газотурбинным приводом

Например, если в качестве параметра принята частота вращения ротора газогенератора, то осуществляется, как правило, её замкнутое регулирование: Gт> nгг. Если же в качестве параметра режима принять Тг*, то во многих случаях осуществляется её косвенное регулирование путём изменения расхода топлива. Закон изменения температуры газа Тг* и, соответственно, Gт выбирается из условия обеспечения потребной мощности. В данном случае потребителем является генератор переменного тока, который регламентирует величину потребной мощности нашего двигателя.

Исследование климатической характеристики будем проводить в диапазоне температур окружающей среды от -30°С до +55°С. Данный диапазон температур охватывает все возможные области эксплуатации нашего двигателя. Составляем три блока изменения поля температур: в первом блоке температура возрастает в интервале [0°,55°] С, а во втором снижается от 0°С до -30°С,а в третьем соответственно тоже происходит снижение температуры от 0°С до -30°С.

Исходные данные для расчета:[6]

GВ р= 13,62- массовый расход воздуха на входе в двигатель в кг/с,

Нр= 0 - расчетная высота полета в км,

МН р=0 - расчетная скорость полета в числах Маха,

рк*=8,27 - степень повышения полного давления в компрессоре,

зк*=0,8401 - расчетное значение КПД компрессора,

ТГ р*=1088 - расчетное значение полной температуры перед турбиной в К,

СС=100 - скорость истечения на срезе выходного насадка в м/с,

увх=0,97 - коэффициент восстановления полного давления во входном устройстве,

укс=0,935 - коэффициент восстановления полного давления в камере сгорания,

урн=0,98 - коэффициент восстановления полного давления в выхлопном патрубке,

зг=0,99 - коэффициент полноты сгорания,

зm=0,98 - механический КПД двигателя,

n=15100 - частота вращения ротора турбокомпрессора, об/мин.

Предусмотрен отбор воздуха для охлаждения турбины компрессора и составляет

Значение приведенной окружной скорости в турбине компрессора вычислено по формуле

,

Выделим тот факт, что двигатель имеет регулируемые направляющие аппараты осевой части компрессора. В качестве топлива будем использовать природный газ (Hu =43·106 Дж/кг, Lo=14,8).

Результаты расчета представлены в файле mgtd.rez, содержание которого приведено ниже в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Исходные данные для расчета по климатической характеристики

26 02 11 mgtd.dat ( "аRб. е а-Є  _'"-1 )

1 1 3 5 15 2

0 0 10 6 1

123 123 123 123 123 123 123 123 123 123

123 123 123 123 123 123 123 123 123 123

132 132 132 132 132 132 132 132 132 132

13.62 .0000 .0000 8.270 .8400 1088.

100.0 1.0000

.9100 .5545 3.0000 1.0000 1.0000 1.0000

.9700 .9350 .9900 1.0000 .9800 .9850 1.0000 1.0000

.0563 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

15100.0 40.00 .3000E-01 8.000 1600. .8000

9424.8 00.00 1.00 27.00e03 75.00

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.00e02 .10e02 .20e02 .30e02 .40e02 .00e02

-.15e02 -.25e02 -.35e02 -.45e02 .00e02 -.15e02

-.25e02 -.35e02 -.45e02 .00e02 .00e02 .00e02

.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02

.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 .9593 .9352 .9134 .8954

1.0000 1.0000 .9736 .9497 .9298 .8950 .8700 .8600 .8500 .8450

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

.0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563

.0563 .0563 .0563 .0563 .0563 1.0000 .1000 .1000 .1000 .1000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.7000 1.0000 1.0000 3.7500 .5000 .7500 .2000 1.0000 2.0000

1.0000 .9600 .9200 1.0400 1.0800 1.1200 .8500 .7000 .6500 .6500

.683 .850 7.940 4.858 1.502 43.00e06 14.80

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.0000

.0620 2.4000 .1000 .0220 .0102 .1460 .0730 .8500 .2500 .2500

7 6 1 7 6

13.7000 13.0000 12.0000 11.0000 10.5000 10.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

13.4500 12.7500 12.2000 11.0000 10.5000 10.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

13.0000 12.4000 11.7500 11.0000 10.2500 9.5000 .0000 .0000 .0000 .0000

12.4500 12.0000 11.0000 10.0000 9.5000 9.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

11.9500 11.3500 10.5000 9.5000 8.5000 8.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

11.0000 10.7000 10.0000 9.0000 8.0000 7.5000 .0000 .0000 .0000 .0000

9.8500 9.6000 9.0000 8.2500 7.5000 7.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

15.4800 15.5000 15.5000 15.5000 15.5000 15.5000 .0000 .0000 .0000 .0000

15.1800 15.2200 15.2500 15.2600 15.2600 15.2600 .0000 .0000 .0000 .0000

14.8600 14.9400 14.9700 14.9700 14.9700 14.9700 .0000 .0000 .0000 .0000

14.4600 14.5200 14.5500 14.5800 14.5900 14.6000 .0000 .0000 .0000 .0000

13.9400 14.0200 14.0400 14.0700 14.0800 14.0900 .0000 .0000 .0000 .0000

13.2000 13.2600 13.3400 13.3900 13.4300 13.4500 .0000 .0000 .0000 .0000

12.3800 12.4600 12.5600 12.6300 12.6800 12.7000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.7600 .7650 .7600 .7500 .7400 .7250 .0000 .0000 .0000 .0000

.7800 .7850 .7850 .7650 .7450 .7300 .0000 .0000 .0000 .0000

.7920 .7970 .7950 .7800 .7600 .7350 .0000 .0000 .0000 .0000

.8020 .8010 .7980 .7850 .7600 .7400 .0000 .0000 .0000 .0000

.8040 .8040 .7990 .7870 .7550 .7300 .0000 .0000 .0000 .0000

.8020 .8040 .7990 .7850 .7500 .7200 .0000 .0000 .0000 .0000

.7990 .7970 .7870 .7590 .7450 .7100 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

12.0000 14.9300 .7975

1.0609 1.0323 1.0036 .9749 .9462 .9176 .8889 .0000 .0000 .0000

Результаты расчета представлены в файле mgtd2.rez. Расчетные данные климатической характеристики в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Результаты расчета климатической характеристики

ММ ГТД-1 Дата 26. 2.11

NT= 1 1 NR= 3 5 15 2 NK=0 NQ=0 NMK=1 NL=10 IK=6

DH1= 13.62 .00 .000 8.27 .840 1088.0 100.0 1.000

DH2= .910 .554 3.000 1.000 1.000 1.000

BH= .970 .935 .990 1.000 .980 .985 1.000 1.000

DGT= .056 .000 .000 .000 .000 GDBY= .0000

WP= 15100.0 .0 HU= .4300E+08 LO=14.800

N H MH NP R1 R2 R3 RGOT RGPR RGO1 RGO2 DDT

1 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

2 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 10.0

3 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 20.0

4 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 30.0

5 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 40.0

6 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

7 .0 .000 123 .959 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -15.0

8 .0 .000 123 .935 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -25.0

9 .0 .000 123 .913 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -35.0

10 .0 .000 123 .895 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -45.0

Продолжение таблицы 6.2

11 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

12 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -15.0

13 .0 .000 123 .974 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -25.0

14 .0 .000 123 .950 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -35.0

15 .0 .000 123 .930 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 -45.0

RWC=1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

* * *

ХАРАКТЕРИСТИКА ГТД

СХЕМА ПЕЧАТИ: NE NEY CE TK ТГ TTK TC

П ПП GBП ПК NK MKP DKU

GT AKC GB ПТК NTK LC FC

TB PB ПС ПТС NTC MKC X1

КПД NEЭ CEЭ PЭ CYЭ КПДЭ

* * *

1 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 132.2 .3668 563.9 1088. 702.4 702.4

1.000 1.000 13.62 8.270 .8400 3640. .2204

660.4 4.734 13.62 7.170 .9088 .2079 .3216

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.000

.2282 1908. .3461 .2862E+05 .2307E-01 .2419

2 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1643. 125.3 .3790 574.9 1088. 707.6 707.6

1.000 .9831 13.34 7.958 .8455 3454. .2357

622.6 4.834 13.11 6.902 .9099 .2068 .3112

298.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9775

.2209 1746. .3566 .2619E+05 .2377E-01 .2348

3 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1491. 118.3 .3931 585.8 1088. 712.9 712.9

1.000 .9670 13.03 7.647 .8489 3271. .2477

586.0 4.937 12.60 6.643 .9110 .1996 .3099

308.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9556

.2130 1587. .3693 .2380E+05 .2462E-01 .2267

4 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1346. 111.1 .4094 596.9 1088. 718.2 718.2

1.000 .9517 12.72 7.346 .8506 3097. .2500

551.0 5.045 12.11 6.397 .9119 .1889 .3146

318.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9344

.2045 1433. .3845 .2149E+05 .2564E-01 .2177

5 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1206. 103.7 .4293 608.1 1088. 723.7 723.7

1.000 .9371 12.42 7.058 .8507 2929. .2463

517.8 5.159 11.64 6.157 .9129 .1800 .3174

328.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9138

.1950 1286. .4026 .1929E+05 .2684E-01 .2079

* * *

6 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 132.2 .3668 563.9 1088. 702.4 702.4

1.000 1.000 13.62 8.270 .8400 3640. .2204

660.4 4.734 13.62 7.170 .9088 .2079 .3216

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.000

.2282 1908. .3461 .2862E+05 .2307E-01 .2419

7 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 124.2 .3690 545.4 1044. 665.4 665.4

1.000 1.027 14.11 8.610 .8272 3764. .2205

664.1 5.008 14.49 7.442 .9102 .2206 .3151

273.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.011

.2269 1919. .3460 .2879E+05 .2307E-01 .2420

8 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 118.9 .3726 534.4 1017. 643.0 643.0

1.000 1.046 14.47 8.880 .8151 3873. .2167

670.7 5.182 15.14 7.653 .9110 .2316 .3092

263.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.020

.2247 1929. .3477 .2894E+05 .2318E-01 .2408

9 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 113.6 .3778 524.7 993.8 622.1 622.1

1.000 1.067 14.85 9.181 .7994 4002. .2081

680.1 5.349 15.85 7.902 .9115 .2363 .3131

253.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.032

.2216 1936. .3512 .2905E+05 .2341E-01 .2384

10 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 108.4 .3858 516.4 974.2 604.1 604.1

1.000 1.089 15.25 9.521 .7798 4157. .1925

694.3 5.489 16.60 8.174 .9117 .2451 .3127

243.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.047

.2170 1947. .3567 .2920E+05 .2378E-01 .2347

* * *

11 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 132.2 .3668 563.9 1088. 702.4 702.4

1.000 1.000 13.62 8.270 .8400 3640. .2204

660.4 4.734 13.62 7.170 .9088 .2079 .3216

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.000

.2282 1908. .3461 .2862E+05 .2307E-01 .2419

12 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

2037. 140.9 .3543 548.7 1088. 695.0 695.0

1.000 1.027 14.07 8.780 .8273 3942. .1940

721.8 4.597 14.45 7.580 .9071 .2253 .3147

273.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.036

.2363 2161. .3340 .3242E+05 .2226E-01 .2507

13 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

2037. 134.8 .3563 537.6 1059. 670.5 670.5

1.000 1.046 14.44 9.051 .8152 4050. .1911

725.8 4.779 15.11 7.795 .9080 .2346 .3113

263.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.045

.2350 2170. .3344 .3256E+05 .2229E-01 .2504

14 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

2037. 128.8 .3604 527.7 1033. 647.9 647.9

1.000 1.067 14.83 9.353 .7996 4180. .1836

734.0 4.946 15.82 8.042 .9087 .2403 .3137

253.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.056

.2323 2178. .3370 .3267E+05 .2247E-01 .2484

15 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

2037. 122.9 .3667 519.3 1012. 628.4 628.4

1.000 1.089 15.22 9.694 .7801 4335. .1691

747.0 5.093 16.57 8.315 .9090 .2487 .3138

243.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.070

.2283 2189. .3413 .3283E+05 .2275E-01 .2453

* * *

В результате проведенного математического моделирования климатической характеристики получены графики основных данных и параметров двигателя в зависимости от частоты вращения вала или расхода топлива (см. рисунок 6.1 - 6.4).

Рисунок 6.1 - Характеристика компрессора ГТД-1

Рисунок 6.2 - Зависимость мощности и удельного расхода топлива от температуры на входе.



Рисунок 6.3 - Зависимость удельной мощности и температуры газа

от температуры на входе.

Рисунок 6.4 - Зависимость запаса устойчивости и крутящего момента от температуры на входе

6.2 Исследование дроссельной характеристики двигателя

Под дроссельной характеристикой понимают зависимость основных данных и параметров двигателя ГТД от частоты вращения ротора или расхода топлива для заданных условий на входе в ГТД и программы регулирования.

Расчёт будем вести с помощью рекомендаций[7].

Дроссельную характеристику получим с помощью учебных математических моделей (УММ). В УММ для расчета одновальных ГТУ применяется программа mgtd.exe. А также мы будем использовать программу графического сопровождения GRAFXD.exe. После работы с файлом mgtd.dat (это файл исходных данных для расчета характеристики) получаем файл mgtd.rez (таблице 6.3.) (результирующий файл после расчета характеристики). Данный расчёт проводим с учётом что программа регулирования принимается .

Таблица 6.3 - Исходные данные для расчета дроссельной характеристики

26 02 11 mgtd.dat ( Дрос. хар-ка ГТД-1 )

1 1 1 10 10 2

0 0 10 6 1

123 123 123 123 123 123 123 123 123 123

123 123 123 123 123 123 123 123 123 123

132 132 132 132 132 132 132 132 132 132

13.62 .0000 .0000 8.270 .8400 1088.

100.0 1.0000

.9100 .5545 3.0000 1.0000 1.0000 1.0000

.9700 .9350 .9900 1.0000 .9800 .9850 1.0000 1.0000

.0563 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

15100.0 40.00 .3000E-01 8.000 1600. .8000

9424.8 00.00 1.00 27.00e03 75.00

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02

.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02

.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02

.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02

.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02

1.0000 .9750 .9500 .9250 .9000 .8750 .8500 .8350 .8150 .8000

1.0000 .9700 .9500 .9300 .9100 .8900 .8700 .8600 .8500 .8450

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

.0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563 .0563

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 .1000 .1000 .1000 .1000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.7000 1.0000 1.0000 3.7500 .5000 .7500 .2000 1.0000 2.0000

1.0000 .9600 .9200 1.0400 1.0800 1.1200 .8500 .7000 .6500 .6500

.683 .850 7.940 4.858 1.502 43.00e06 14.80

1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.0000

.0620 2.4000 .1000 .0220 .0102 .1460 .0730 .8500 .2500 .2500

7 6 1 7 6

13.7000 13.0000 12.0000 11.0000 10.5000 10.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

13.4500 12.7500 12.2000 11.0000 10.5000 10.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

13.0000 12.4000 11.7500 11.0000 10.2500 9.5000 .0000 .0000 .0000 .0000

12.4500 12.0000 11.0000 10.0000 9.5000 9.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

11.9500 11.3500 10.5000 9.5000 8.5000 8.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

11.0000 10.7000 10.0000 9.0000 8.0000 7.5000 .0000 .0000 .0000 .0000

9.8500 9.6000 9.0000 8.2500 7.5000 7.0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

15.4800 15.5000 15.5000 15.5000 15.5000 15.5000 .0000 .0000 .0000 .0000

15.1800 15.2200 15.2500 15.2600 15.2600 15.2600 .0000 .0000 .0000 .0000

14.8600 14.9400 14.9700 14.9700 14.9700 14.9700 .0000 .0000 .0000 .0000

14.4600 14.5200 14.5500 14.5800 14.5900 14.6000 .0000 .0000 .0000 .0000

13.9400 14.0200 14.0400 14.0700 14.0800 14.0900 .0000 .0000 .0000 .0000

13.2000 13.2600 13.3400 13.3900 13.4300 13.4500 .0000 .0000 .0000 .0000

12.3800 12.4600 12.5600 12.6300 12.6800 12.7000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.7600 .7650 .7600 .7500 .7400 .7250 .0000 .0000 .0000 .0000

.7800 .7850 .7850 .7650 .7450 .7300 .0000 .0000 .0000 .0000

.7920 .7970 .7950 .7800 .7600 .7350 .0000 .0000 .0000 .0000

.8020 .8010 .7980 .7850 .7600 .7400 .0000 .0000 .0000 .0000

.8040 .8040 .7990 .7870 .7550 .7300 .0000 .0000 .0000 .0000

.8020 .8040 .7990 .7850 .7500 .7200 .0000 .0000 .0000 .0000

.7990 .7970 .7870 .7590 .7450 .7100 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

12.0000 14.9300 .7975

1.0609 1.0323 1.0036 .9749 .9462 .9176 .8889 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

12.0000 14.9300 .7975

1.0609 1.0323 1.0036 .9749 .9462 .9176 .8889 .0000 .0000 .0000

Результаты расчета представлены в файле mgtd2.rez. Расчетные данные дроссельной характеристики занесены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Результаты расчета дроссельной характеристики

ММ ГТД-1 Дата 26. 2.11

NT= 1 1 NR= 1 10 10 2 NK=0 NQ=0 NMK=1 NL=10 IK=6

DH1= 13.62 .00 .000 8.27 .840 1088.0 100.0 1.000

DH2= .910 .554 3.000 1.000 1.000 1.000

BH= .970 .935 .990 1.000 .980 .985 1.000 1.000

DGT= .056 .000 .000 .000 .000 GDBY= .0000

WP= 15100.0 .0 HU= .4300E+08 LO=14.800

N H MH NP R1 R2 R3 RGOT RGPR RGO1 RGO2 DDT

1 .0 .000 123 1.000 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

2 .0 .000 123 .975 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

3 .0 .000 123 .950 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

4 .0 .000 123 .925 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

5 .0 .000 123 .900 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

6 .0 .000 123 .875 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

7 .0 .000 123 .850 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

8 .0 .000 123 .835 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

9 .0 .000 123 .815 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

10 .0 .000 123 .800 1.000 1.000 .056 .000 .000 .000 .0

RWC=1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

* * *

ХАРАКТЕРИСТИКА ГТД

СХЕМА ПЕЧАТИ: NE NEY CE TK ТГ TTK TC

П ПП GBП ПК NK MKP DKU

GT AKC GB ПТК NTK LC FC

TB PB ПС ПТС NTC MKC X1

КПД NEЭ CEЭ PЭ CYЭ КПДЭ

* * *

1 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1800. 132.2 .3668 563.9 1088. 702.4 702.4

1.000 1.000 13.62 8.270 .8400 3640. .2204

660.4 4.734 13.62 7.170 .9088 .2079 .3216

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 1.000

.2282 1908. .3461 .2862E+05 .2307E-01 .2419

2 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1667. 122.2 .3765 561.9 1061. 684.0 684.0

1.000 1.000 13.64 8.172 .8400 3540. .2368

627.4 4.990 13.64 7.094 .9106 .2025 .3262

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9851

.2224 1771. .3544 .2656E+05 .2363E-01 .2362

3 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1531. 112.1 .3889 559.8 1034. 665.9 665.9

1.000 1.000 13.66 8.072 .8399 3437. .2538

595.6 5.264 13.66 7.013 .9123 .1987 .3282

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9700

.2153 1632. .3648 .2449E+05 .2432E-01 .2295

4 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1395. 102.0 .4041 557.7 1006. 647.9 647.9

1.000 1.000 13.68 7.969 .8396 3334. .2716

563.9 5.567 13.68 6.929 .9139 .1955 .3293

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9547

.2072 1493. .3776 .2240E+05 .2517E-01 .2217

5 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1259. 91.99 .4232 555.5 979.3 630.1 630.1

1.000 1.000 13.69 7.864 .8392 3230. .2900

533.0 5.896 13.69 6.842 .9153 .1924 .3302

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9393

.1978 1355. .3935 .2032E+05 .2623E-01 .2128

6 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

1122. 81.90 .4476 553.4 952.0 612.3 612.3

1.000 1.000 13.70 7.756 .8386 3124. .3091

502.3 6.262 13.70 6.753 .9167 .1894 .3307

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9237

.1871 1215. .4135 .1822E+05 .2757E-01 .2025

7 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

985.1 71.83 .4804 551.2 924.8 594.8 594.8

1.000 1.000 13.72 7.647 .8378 3019. .3291

473.3 6.652 13.72 6.662 .9178 .1865 .3310

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .9079

.1743 1075. .4403 .1612E+05 .2935E-01 .1901

8 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

903.2 65.82 .5044 549.9 908.5 584.3 584.3

1.000 1.000 13.72 7.579 .8372 2955. .3415

455.6 6.914 13.72 6.607 .9184 .1836 .3332

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .8983

.1660 990.8 .4598 .1486E+05 .3065E-01 .1821

9 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

791.5 57.65 .5459 548.1 886.7 570.6 570.6

1.000 1.000 13.73 7.488 .8363 2869. .3585

432.1 7.294 13.73 6.526 .9191 .1848 .3268

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .8854

.1534 878.7 .4917 .1318E+05 .3278E-01 .1703

10 H= .00 Mп= .0000 dGp= .000 St= .00 Пp=123

709.9 51.69 .5843 546.8 870.4 560.1 560.1

1.000 1.000 13.73 7.419 .8354 2806. .3717

414.8 7.600 13.73 6.472 .9195 .1800 .3325

288.1 .9829E+05 .0000 .0000 .0000 .0000 .8756

.1433 794.1 .5224 .1191E+05 .3483E-01 .1603

* * *

Графические зависимости основных параметров двигателя от режима работы приведены на рисунках 6.5 - 6.9.

Рисунок 6.5 - Характеристика компрессора

Рисунок 6.6 - Зависимость мощности и удельной расход топлива от отборов газогенератора



Рисунок 6.7 - Зависимость КПД компрессора и температуры газа от отборов газогенератора

Рисунок 6.8- Зависимость коэффициента избытка воздуха в камере и крутящего момента от отборов газогенератора

Рисунок 6.9- Зависимость запаса устойчивости от отборов газогенератора

6.3 Анализ полученных результатов эксплуатационных характеристики

Исследование климатической характеристики проведен в интервале температур окружающей среды от -30°С до +55°С. Данный диапазон температур охватывает все возможные области эксплуатации двигателя. Составляем три блока изменения поля температур: в первом блоке температура возрастает в интервале [+15°,+55°] С, в этом случае Тг*=const, это приводит к изменениям параметров Во втором блоке Тн снижается [+15°С, -30°С], при этом для того чтобы удерживать Ne=1800 кВт постоянным, Тг*=var. При этом основные параметры меняются следующим образом В третьем блоке соответственно тоже происходит снижение температуры от +15°С до -30°С, но при этом обеспечиваем условие Nemax=2037 кВт=const, регулируя Тг*.В этом случае Nemax первоначально достигается при Тн=0 С. Графические зависимости изменения основных параметров от Тн представлены на рисунках 6.2…6.4.

Анализ полученных данных расчета дроссельной характеристики показал, что уменьшение расхода топлива приводит к снижению Тг* к снижению КПД ГТУ (рисунок 6.7).

При дросселировании растет коеффициент избытка воздуха камере сгорания, падает крутящий момент, но растет запас ГТУ (рисунки 6.8, 6.9).

При низких приведенных частотах вращения осевые скорости на последних ступенях возрастают, а углы натекания становятся отрицательными. При этом осевые скорости на первых ступенях уменьшаются, а углы натекания увеличиваются. Для приближения углов натекания к оптимальным значениям и увеличения запаса газодинамической устойчивости применяют регулируемые направляющие аппараты и перепуск воздуха.

7. Проектирование входного и выходного устройств

При проектировании газотурбинных установок различного назначения и области применения одним из этапов является аэродинамический расчет и профилирование входных и выходных устройств.

При выборе конструктивной схемы и проектировании входных и выходных устройств турбомашин необходимо учитывать требования, обусловленные назначением и соображениями эффективности и надежности машины.

Так, например, к входному устройству предъявляются такие требования как:

обеспечить равномерный поток, как в окружном, так и в радиальном направлениях на входе в компрессор;

подвод воздуха должен осуществляться с минимальными гидравлическими сопротивлениями;

так как во входных устройствах часто располагают передний подшипник, то корпус должен быть достаточно жесткий, чтобы не деформироваться под действием статических и динамических нагрузок на подшипник.

Согласно основным требованиям, предъявляемым к выходным устройствам газотурбинных установок, устройства должны:

обеспечивать отвод рабочего тела из турбомашины в заданном направлении с минимальными аэродинамическими потерями;

обеспечить равномерное поле давлений за последней ступенью турбины;

обеспечить стационарный устойчивый характер течения на всех режимах работы;

обладать высокой жесткостью

Кроме того, выходные устройства должны обеспечить необходимую степень глушения шума, производимого двигателем.

Целью данного расчета является определение геометрических размеров и основных параметров, характеризующих работу входного и выходного устройств.

7.1 Расчет входного устройства

Входным устройством называется часть силовой установки, которая состоит из воздухозаборника, переходных каналов, систем его регулирования и защиты от попадания посторонних предметов. Основная функция ВУ - подача циклового рабочего тела к компрессору ГТУ с минимальными искажениями полей скоростей и давлений, а также с минимальными потерями полного давления на входе в компрессор.

Формулы, используемые при расчете:

где относительная площадь патрубка (степень поджатия патрубка),

Fвх=В*Н;

- степень поджатия коллектора;

-относительный диаметр патрубка

Используемые рекомендации к расчету:

(принимаем 2) при =3,5…4 (принимаем 4);

=1,25...1,5 (принимаем 1,5);

относительная протяженность входного устройства выбирают в пределах 1,5…2 (принимаем 2);

радиус скругления коллектора R=0,25Do.

Исходные данные берем из согласования:

Do=0.4163 м - наружный диаметр проточной части компрессора;

d=0.2302 м - втулочный диаметр;

ho=0,0931 - высота проточной части компрессора;

Осевое расстояние от торцевой стенки патрубка до коллектора:

hк=2* ho=2*0,0931=0,186м.

Площадь в сечение -0-равна F0=(D02-d2)= 0,094, м2.

Площади Fк и Fвх:

Fк=4* Fo=4*0,094=0,378 м2;

Fвх= Fк=0,378 м2.

Диаметр коллектора:

Диаметр патрубка:

Dn= 1,5*Dк=1,5*0.647=0.97 м.

Толщина патрубка (конструктивно длину патрубка берем L=1м):

Ширина патрубка:

Радиус скругления лемнискаты:

R=0.25*Do=0.25*0.4163 =0.104м.

Рисунок 7.1.1 Схема входного устройства

7.2 Расчет выходного устройства

При проектировании газотурбинных установок различного назначения и области применения одним из этапов является аэродинамический расчет и профилирование выходных устройств. Основная задача при этом - получение минимальных потерь полного давления при соблюдении необходимых габаритов.

При выборе конструктивной схемы и проектировании выходного устройства необходимо учитывать требования, обусловленные назначением, соображениями эффективности и надежности установки

Диффузор - это аэродинамическое устройство, предназначенное для преобразования кинетической энергии потока в потенциальную, с возможно большей эффективностью. Осерадиальный диффузор с промежуточным поджатием потока имеет преимущества связанные с конфузорным характером течения при повороте потока и двумя отдельными участками диффузорного типа.

Согласно основным требованиям, предъявляемым к выходным патрубкам газотурбинных установок, патрубки должны:

- обеспечивать отвод рабочего тела из турбомашины в заданном направлении с минимальными аэродинамическими потерями;

- обеспечивать равномерное поле давлений за последней ступенью турбины;

- иметь равномерное поле скоростей на выходе из реактивного насадка;

- обеспечивать стационарный устойчивый характер течения на всех режимах работы;

- обладать высокой жесткостью;

- иметь приемлемые конструктивные габариты.

Создать патрубок, удовлетворяющим всем требованиям, достаточно сложно, и задача состоит в том, чтобы найти компромиссное решение. В основу этого заложены прежде всего требования жесткости, габаритности и обеспечение необходимого направления отвода рабочего тела.

7.2.1 Исходные данные

Исходными геометрическими данными являются результаты газодинамического расчёта турбины, и конструктивные особенности переходного канала к выходному устройству, выбранные из конструктивных соображений.

D1=0,304 м- входной диаметр обтекателя;

D2=0,514 м- входной диаметр обечайки;

В настоящее время в энергетических ГТУ применяются осерадиальные диффузоры, для которых отсутствуют жесткие ограничения на предельные габариты. Выходные осерадиальные диффузоры характеризуются радиальностью и удлинением Этот факт объясняет относительно малые потери в них по сравнению с другими диффузорами турбомашин[3]. Следовательно принимаем:

- относительный габарит патрубка;

- удлинение диффузора.

Для диффузоров с промежуточным поджатием оптимальные значения входных углов наклона образующих обтекателя и обечайки составляют соответственно и . Следовательно принимаем:

=2 - входной угол наклона обтекателя, град;

=9.0 - входной угол наклона обечайки, град;

(1/nпов)min=1.01, (1/nпов)max=2.258 - диапазон оптимальных значений степени конфузорности поворотного участка осерадиального диффузора[8].

- длина диффузора;

Степень поджатия потока определим из графика:

Выходной диаметр диффузора определим по формуле:

;

Расчет осерадиального диффузора выполняем на ЭВМ с использованием программы DIFFUZOR.exe. [8].

Программа DIFFUZOR.exeпозволяет выполнять расчет по предварительно заданным габаритным размерам диффузора. При этом его проточная часть профилируется с оптимальной степенью конфузорности на поворотном участке. Кроме того, для диффузора с заданной геометрией программа позволяет определить закон изменения текущей степени расширения по длине его проточной части.

7.2.2 Расчета осерадиального диффузора

Массив исходных данных и результатов расчета размещен в файле DIFFUZOR.rez.представленном в таблице 2, изображение проточную часть диффузора рисунок 2, а также изображено изменение степени расширения вдоль средней линии осерадиального диффузора.

Таблица 2- Массив исходных данных и результатов расчета

PACЧЕТ ОСЕРАДИАЛЬНОГО ВЫХОДНОГО ДИФФУЗОРА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ПОДЖАТИЕМ ПОТОКА

ИСХ.ДАННЫЕ:

ДАТА: 23 11 10 S= 1.020 Q= 1.080

D1= .30400 D2= .51400 L= .66800 DK= .92500 NP= 2.258

ALFA1= 2.00 R1= .19064 XC1= .47736 RC1= .35943 LK= .10483

ALFA2= 9.00 R2= .13617 XC2= .42699 RC2= .46250 FN= .13492

I NS XS RS LS

0 1.00214 .00827 .05247 .00000

1 1.04844 .03630 .05418 .02816

2 1.09560 .06433 .05589 .05631

3 1.14362 .09235 .05761 .08447

4 1.19250 .12038 .05932 .11263

5 1.24224 .14841 .06103 .14079

6 1.29284 .17644 .06274 .16894

7 1.34430 .20447 .06446 .19710

8 1.39662 .23249 .06617 .22526

9 1.44980 .26052 .06788 .25341

10 1.50384 .28855 .06959 .28157

11 1.55873 .31658 .07131 .30973

12 1.61449 .34461 .07302 .33788

13 1.67110 .37263 .07473 .36604

14 1.72858 .40066 .07644 .39420

15 1.78691 .42869 .07816 .42236

16 1.84610 .45672 .07987 .45051

17 1.97013 .49883 .08351 .49314

18 2.15754 .54012 .08407 .53852

19 2.29853 .57325 .07988 .58369

20 2.30056 .59599 .07075 .62803

21 2.18902 .60713 .06087 .67104

22 2.16381 .61330 .05470 .71140

23 2.25800 .61558 .05242 .75047

NPV= 1.063 NS1= 2.301 NS2= 2.164

коэффициент полных потерь= .401

Рисунок 7.2.1- Диффузор.



Рисунок 7.2.2-Изменение степени расширения вдоль средней линии осерадиального диффузора

7.3 Анализ результатов расчета

энергоустановка газотурбинный привод компрессор

На основании выбранных данных была рассчитана конструктивная схема входного устройства, которая обеспечивает равномерный подвод воздуха с наименьшими потерями к компрессору.

На основании полученных результатов расчета был выбран один из вариантов проектируемого диффузора, геометрические параметры которого обеспечивают плавное изменение формы проточной части и необходимое значение степени расширения. Полученный коэффициент полных потерь равен =0,401

Выводы

В результате проведенного термогазодинамического расчёта были получены основные удельные параметры двигателя Nеуд=132,1 кВтс/кг и Се=0,351 кг/кВтч, при Тг=1088 К и рк*=8,27.

Определили температуру и давление в характерных сечениях, а также параметры основных узлов. Значения удельных параметров соответствуют современному уровню значений для ГТД такого класса.

Полученные данные являются исходными для согласования параметров турбокомпрессора, расчёта компрессоров и турбин.

В результате расчета сформирован облик двигателя. Выбрана конструктивно простая схема ГТД с одновальным турбокомпрессором.

Средний коэффициент затраченного напора z = 0,2775 осевого компрессора. ТК - с постоянным втулочным диаметром, число ступеней Zт=3, является средненагруженной (м?=4,288).

Рассчитаны значения: Т*, Р*, С в основных сечениях двигателя, а также площади этих сечений.

Данные, полученные при согласовании, станут основой для проектирования основных узлов двигателя. Результаты согласования не являются окончательными, а будут изменяться на дальнейших этапах расчёта при проектировании и доводке компрессора, турбины.

Проведенный расчёт компрессора с использованием ЭВМ позволил получить: геометрические параметры лопаточных венцов проточной части компрессора, изменения Р, Р*, Т, Т* на среднем радиусе каждой ступени, а также работу и степень повышения давления каждой ступени. Кроме того, были уточнены окончательные размеры проточной части. Все эти данные используются при проектировании решёток профилей многоступенчатого компрессора.

- Степень повышения давления к*: *ок=8,27,

- Частота вращения: n=15100 об/мин,

- Число ступеней: Zк=10,

- Работа компрессора: L*к =284150 кДж/кг;

- КПД компрессора: к*= 0,8401.

Расчетные параметры не выходят за установленные пределы:

- угол входа потока

- относительный втулочный диаметр

- коэффициент расхода

Параметры, полученные по результатам расчёта, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современным многоступенчатым компрессорам. Полученный компрессор обеспечивает заданный к* и КПД.

В результате расчета турбины на ЭВМ определились окончательные размеры проточной части. Определены кинематические параметры потока в характерных сечении.

Обеспечиваем допустимые значения параметров по всем ступеням, , - угол на выходе из рабочего колеса последний ступени в абсолютном движении. Для обеспечения осевого выхода потока.

Степень реактивности в области втулки свт на всех ступенях больше нуля. Величина приведенной скорости л1 на всех ступенях меньше 1…1.05, что снижает уровень волновых потерь. Расходная скорость Са вдоль проточной части увеличивается. Мощность турбины по ступеням распределена так, чтобы коэффициент нагрузки последней ступени не превышал =1,4…1,5, иначе трудно обеспечить выход потока из ступени близкий к осевому.

Решетки профилей первой ступени газовой турбины профилировалась по закону и . Профилирование лопаток по данному закону значительно упрощает технологию изготовления лопаток СА и РК, позволяет создать хорошую конструктивную базу для их монтажа в статоре и роторе. На расчетном режиме работы обеспечиваются допустимые параметры потока на рабочее колесо на всех радиусах.

Исследование климатической характеристики проведен в интервале температур окружающей среды от -30°С до +55°С. Данный диапазон температур охватывает все возможные области эксплуатации двигателя. Составляем три блока изменения поля температур: в первом блоке температура возрастает в интервале [+15°,+55°] С, в этом случае Тг*=const, это приводит к изменениям параметров Во втором блоке Тн снижается [+15°С, -30°С], при этом для того чтобы удерживать Ne=2950 кВт постоянным, Тг*=var. При этом основные параметры меняются следующим образом В третьем блоке соответственно тоже происходит снижение температуры от +15°С до -30°С, но при этом обеспечиваем условие Nemax=3320 кВт=const, регулируя Тг*.В этом случае Nemax первоначально достигается при Тн=0 С. Графические зависимости изменения основных параметров от Тн представлены на рисунках 6.2…6.4.

Анализ полученных данных расчета дроссельной характеристики показал, что уменьшение расхода топлива приводит к снижению Тг* к снижению КПД ГТУ (рисунок 6.7).

При дросселировании растет коеффициент избытка воздуха камере сгорания, падает крутящий момент, но растет запас ГТУ (рисунки 6.8, 6.9).

При низких приведенных частотах вращения осевые скорости на последних ступенях возрастают, а углы натекания становятся отрицательными. При этом осевые скорости на первых ступенях уменьшаются, а углы натекания увеличиваются. Для приближения углов натекания к оптимальным значениям и увеличения запаса газодинамической устойчивости применяют регулируемые направляющие аппараты и перепуск воздуха.

Перечень ссылок

1. Термогазодинамический расчет газотурбинных двигателей и устано-вок: Учебное пособие / Г.В. Павленко. - Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2007. - 63 с.

2. Буслик Л.Н., Ковалев В.И. Согласование параметров и определение основных размеров турбин и компрессоров ГТУ: Учеб. пособие. Харьков 1994г. 3бс.

3. Павленко Г.В. Газодинамический расчет осевого компрессора: Учеб. пособие. Харьков «ХАИ» 2006г. 55с.

4. Газодинамический расчет осевой газовой турбины / Г.В. Павленко, А.Г. Волов. - Учеб. пособие. - Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2007. - 76 с.

5. В.А. Коваль Профилирование лопаток авиационных турбин: Учеб. пособие. Харьков 1986г. - 48с.

6. А.Г. Волов, О.Д. Дегтярев, Г.В. Павленко «Исследование эксплуатационных характеристик газотурбинных двигателей» ч.1 Газотурбинные установки - Сборник лабораторных работ. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац.. ин-т», 2006. - 57с.

7. Конспект лекций по дисциплине ГТУ и КС и газотранспортные сети.

8. Волов А.Г. Дегтярёв О.Д.Проектирование выходных устройств ГТУ. Учеб.Пособие.

9. Ю.Н. Нечаев, Р.М. Федоров «Теория авиационных газотурбинных двигателей» Ч. 2. М., «Машиностроение», 1978, 336 с.

10. Ф.М. Муравченко, Б.В. Iсаков, Л.Г. Бойко, Л.М. Буслiк, С.А. Смiрнов, С.К. Чернов “Приводнi Газотурбiннi Двигуни”. Альбом конструктивных схем.. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац.. ин-т», 2006. - 40с.

Размещено на Allbest.ru