Приводной газотурбинный двигатель для энергоустановки

В разделе 3 был проведен газодинамический расчет компрессора на ЭВМ. В результате расчёта были получены геометрические параметры лопаточных венцов проточной части компрессора, значения Р, Р^*, Т, Т^* на среднем радиусе каждой ступени, а также работа и степень повышения давления каждой ступени. Определились окончательные размеры проточной части. Алгоритм расчета показан на примере ручного счета первой ступени компрессора.

Из анализа результатов расчета видно, что обеспечены следующие условия: в₁>25 град. (уменьшение угла нежелательно, т.к это приводит к снижению КПД ступени); = С_а/U_K >0.4, иначе увеличиваются потери в решётках ступени; числа Маха (M_{1 w} 0,7456), не превышают 0,82 , что исключает появление волновых потерь. Были уточнены значения частот вращения КНД и КВД: n1= 7534,4 об/мин; n2= 9542,3об/мин.

Полученные результаты расчета параметров потока и построенная решетка профилей первой ступени компрессора высокого давления удовлетворяют установленным требованиям, она сможет обеспечить требуемые параметры.

В результате газодинамического расчета на ЭВМ газовой турбины получены параметры потока вдоль проточной части на среднем радиусе, которые соответствуют требованиям, предъявляемым при проектировании осевой турбины. Анализ результатов показал, что:

- было обеспечено необходимое охлаждение лопаток СА и РК первой ступени турбины;

- на входе в РК ТВД был получен угол б₁=15,5 град, отвечающий требованию - б₁>14…16 град.;

- угол выхода потока газа из силовой турбины равен ₂= 84,9 град., т.е. направление потока близко к осевому;

- на всех ступенях ступенях турбины были получены приемлемые КПД

= 0,858, = 0,917, = 0, 894, = 0,903, = 0, 901,

- коэффициенты загрузки ступеней находятся на допустимом уровне.

- характерное изменение основных параметров (, Т* и Т, Р* и Р) вдоль проточной части соответствует типовому характеру для газовых осевых турбин;

- частота вращения вала силовой турбины равна частоте вращения нагрузки( генератора) - n_тс = 3000 об/мин .

В процессе профилирования лопатки рабочего колеса ступени турбины, были получены значения основных кинематических параметров потока и геометрических параметров решётки профилей в пяти сечениях. По полученным данным построены профиля лопаток по сечениям. Полученные профиля имеют достаточную толщину и диаметр выходной кромки.

Проведенные расчеты характеристик двигателя показали его эксплуатационные качества. Следует отметить, что данный двигатель продемонстрировал удовлетворительные эксплуатационные свойства во всём заданном диапазоне температур Тг^* и Тн^*.

Полученное входное устройство обеспечивает подачу рабочего тела к компрессору с минимальными искажениями полей скоростей и давлений и минимальными потерями полного давления на входе в компрессор. Степень диффузорности сечения от входного сечения до сечения на входе в компрессор выбрано оптимально, так чтобы обеспечить минимум потерь в патрубке; из тех же соображений рассчитывался и его диаметр.

Спроектированный выходной патрубок приводного ГТД удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к осерадиальным диффузорам: обеспечены оптимальные размеры, а также обеспечиваются минимальные потери и необходимое направление отвода рабочего тела.

Результаты проведенных расчетов являются удовлетворительными и отвечают поставленной задаче на проектирование приводного ГТД.

Перечень ссылок

1. Выбор параметров и термогазодинамический расчет ТВД, ТВВД и ТВаД / В.П. Герасименко, Г.В. Павленко - Учебное пособие.-- Харьков: Харьк. авиац. Ин - т, 1984 г.

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

3. Газодинамический расчет осевого компрессора ГТД / Г.В. Павленко. - Учеб. пособие. - Харьков: Нац. аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт», 2002. - 57с.

4. Газодинамический расчет осевой газовой турбины / Г.В. Павленко.- Учеб. пособие. - Харьков: Нац. аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт», 2006. - 62с.

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

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

7. Анютин А.Н., Дегтярёв О.Д. Проектирование входных и выходных устройств ГТУ. Учеб. пособие.

Размещено на Allbest.ru