1 Краткое описание конструкции проектируемого двигателя
 Скачать 2.02 Mb.
|
 Содержание Введение………………………………………………………………….…….3 1 Краткое описание конструкции проектируемого двигателя……..……..……...4 2 Определение геометрических размеров проектируемого двигателя…………7 3 Краткое описание систем двигателя…………………………………………...11 3.1 Система смазки двигателя………………………………………………….12 3.2 Пусковая система………………………………………………………..….14 3.3 Система индикации и контроля параметра двигателя……………………16 3.4 Система индикации и контроля параметра двигателя…………………....19 3.5 Противообледенительная система…………………………………………21 3.6 Противопожарная система………………………………………………….22 4 Расчёт на прочность……………………………………………………….…..24 5 Совершенствование выходного устройства двигателя Аи-222-25 в целях уменьшения шума………………………………………………………...………32 Заключение………………….………………………………………….....……37 Список используемой литературы…………………….………………………..38 Приложение А……………………………………………………………..…….39 Приложение Б………………………………………………………………...….42 Введение Воздушный транспорт используется в народном хозяйстве для перевозки срочных грузов, выполняет работы при строительстве трубопроводов, мостов, ЛЭП, участвует в проведении работ для сельского хозяйства, геологоразведки, рыбного промысла. Особую роль играет воздушный транспорт для слабоосвоенных районов Сибири и Дальнего Востока, где он вместе с сезонным речным транспортом часто является единственным средством сообщения. В силу размеров территории России воздушному транспорту принадлежит особая роль в обеспечении транспортной доступности регионов и населенных пунктов. Основными сферами использования воздушного транспорта являются внутренние и международные перевозки пассажиров на дальние расстояния, доставка срочных и дорогостоящих грузов, а также транспортное обслуживание территорий, лишенных других видов транспорта К достоинствам турбореактивных силовых агрегатов относятся: Простая конструктивная структура. Мало подвижных элементов. Большая мощность. Высокий КПД. Недостатками является: Шумы, переносимые с трудом человеческим ухом, Быстрый расход топлива. Летательные аппараты огромные по размерам и массе. Авиационный шум - это шумовое загрязнение, создаваемое воздушным судном или его компонентами, находящимися на земле при стоянке, такими как вспомогательные силовые агрегаты, при рулении, на разбеге от пропеллера и выхлопных газов реактивных двигателей, при взлете, под и сбоку от траекторий вылета и прибытия, при полете в пути или при посадке. Поэтому я занимаюсь разработкой мероприятий по совершенствованию выходного устройства двигателя Аи-222-25 в целях уменьшения шума. 1 Краткое описание конструкции проектируемого двигателя АИ-222-25 — двухконтурный турбореактивный двигатель семейства АИ-222. Применяется на учебно-боевых самолётах Як-130 и Hongdu L-15. Производится НПЦ газотурбостроения «Салют» (Россия) и «Мотор Сич» (Украина).  Рисунок 1.1 Двигатель АИ-222-25 Данный двигатель устанавливается на самолетах Як-130, которые производятся на Иркутском Авиационном Заводе с 2011 года. Двухвальный двигатель состоит из 2-ступенчатого КНД, выполненного по технологии блиск, 8-ступенчатого КВД, кольцевой камеры сгорания, одноступенчатой ТВД и одноступенчатой ТНД, сопла. Двигатель имеет нижнее расположение коробки агрегатов. Технические характеристики двигателя: - Длина 1960 мм -Диаметр 896 мм - Масса сухая 440 кг - Удельный расход топлива 0,64 кг/кгс ч - Степень двухконтурности 3,35 - Температура газа перед турбиной 1470 К - Взлётная тяга 2516 кгс - Тяга двигателя на крейсерском режиме на высоте 5 км при М = 0,6 равна 950 кгс - На крейсерском режиме на высоте 10 км и М = 0,6 составляет 300 кгс Двигатель состоит из вентилятора, разделительного корпуса с коробкой приводов, компрессора высокого давления (КВД), камеры сгорания, турбины высокого давления (ТВД), турбины низкого давления (ТНД), опоры турбины, стекателя и насадка реактивного сопла. В соответствии с двухвальной схемой двигатель имеет два самостоятельных ротора: - низкого давления (НД), состоящего из ротора вентилятора, который установлен на двух подшипниках, и ротора ТНД, который установлен на одном подшипнике и опирается через эвольвентное шлицевое соединение на ротор вентилятора; - высокого давления (ВД), состоящего из роторов КВД и ТВД, которые жестко соединены друг с другом и установлены на двух подшипниках, один из которых - межвальный, установлен между роторами ТВД и ТНД. Роторы НД и ВД имеют различные оптимальные для них частоты вращения и связаны между собой только газодинамической связью. При запуске двигателя стартер раскручивает только ротор высокого давления. Конструкция двигателя выполнена с учетом обеспечения принципа модульной (блочной) сборки. Двигатель разделен на 12 основных модулей (, каждый из которых - законченный конструктивно технологический узел и может быть демонтирован и заменен на двигателе без разборки соседних модулей в условиях авиационно-технических баз, кроме главного модуля. Модульность конструкции двигателя обеспечивает возможность восстановления его исправности заменой деталей и узлов в условиях эксплуатации. Кроме того, АИ-222-25 оснащён электронно-цифровой системой автоматического управления и контроля (FADEС — Full Authority Digital Engine Control), которая управляет тягой и в целом обеспечивает оптимальные характеристики работы авиадвигателя. Ещё одно важное преимущество АИ-222-25 — модульный тип конструкции, который упрощает его сервисное обслуживание и ремонт. АИ-222-25 имеет модульную конструкцию, что помогает нам своевременно устранять те недочеты, которые проявляются в его эксплуатации независимо от того, являются ли они конструктивно-производственными или связаны с нарушением условий эксплуатации.  Рисунок 1.2 – Схема двигателя Аи-222-252 Определение геометрических размеров проектируемого двигателя  Рисунок 2.1 – Схема ТРДД АИ-222-25 Для ТРДД: Определение длины КВД Для определения длины двигателя необходимо знать число ступеней лопаточного узла. Выбирают осевую ширину S первой и последней ступеней, задаваясь относительной шириной  этих ступеней. Исходя из статических данных, можно принимать следующие значения   :для первой ступени КВД 0.8-1.0; для последней ступени КВД 1.3-1.7. Задавшись величиной , находят осевую ширину ступени: ,м (1)Длину узла, имеющего N ступеней, ориентировочно вычисляют через среднюю ширину ступени:  , м (2)где  – количество ступеней,  и  – соответственно ширина первой и последней ступени, м.Определение длины разделительного корпуса При построении профиля проточной части в пределах разделительного корпуса между вентилятором и компрессором ТРДД рассчитывают его длину:  , м (3)Чем больше значение  , тем больше значение коэффициента :Если  , то  ;Если  , то  ;Если  ,2, то .Определение длины камеры сгорания Расчет длины проточной части камеры сгорания производится по формуле:  , м (4)Чем больше значение  , тем больше значение коэффициента :Если  , то  ;Если  , то  ;Если  , то  .Определение длины газовой турбины Аналогично расчету КНД и КВД находим длину узла, имеющего N ступеней, который ориентировочно вычисляют через среднюю ширину ступени по формуле: , м (5)где и – соответственно осевая ширина первой и последней ступени, которая находится по формуле (1), – количество ступеней.Исходя из статических данных относительная ширина ступеней :ТВД для первой ступени ТВД 1.2-1.5; для последней ступени ТВД 0.7-1.0. ТНД для первой ступени ТНД 0.7-1.0; для последней ступени ТНД 0.55-0.8. Сопло Диаметр выходного сечений реактивного сопла определяется с использованием уравнения расхода.  ,м (6)Масса двигателя, вычисляется по следующей формуле:  , кг где коэффициент  , для ТРДД и ТВД.Таблица 2.1 - Результаты газодинамического расчета
3 Краткое описание систем двигателя 3.1 Система топливопитания двигателя Система топливопитания обеспечивает подачу топлива в двигатель в количестве, определяемом САУ, по положению рычага управления двигателем (РУД) и условиям полета. Система включает в себя следующие основные агрегаты: - насос-регулятор - топливомасляный теплообменник Агрегаты системы осуществляют: - автоматическое дозирование топлива во всем диапазоне режимов работы двигателя; - выдерживание заданного режима при изменении условий полета (высоты, скорости, температуры окружающей среды). Дренажная система обеспечивает сбор и удаление дренажных жидкостей, просачивающихся через уплотнения агрегатов топливной и масляной систем, а также из переходников гидронасоса и привода-генератора. Дренажные жидкости из агрегатов сливаются самотеком по трубопроводам в дренажный бачок, укрепленный на нижней стенке коробки приводов, и отводятся в реактивный насадок.  Рисунок 3.1 Система топливопитания. 3.2 Система смазки двигателя Система смазки и суфлирования двигателя - автономная, циркуляционная. Система смазки обеспечивает постоянную подачу масла под давлением к трущимся поверхностям опор роторов, вращающимся деталям центрального привода и коробки приводов агрегатов. Система смазки включает в себя следующие основные агрегаты: - маслобак - маслоагрегат с маслофильтром; - воздухоотделитель - центробежный суфлер; - ТМТ; - датчики, сигнализаторы и клапаны, обеспечивающие работу и контроль системы смазки. Суфлирование масляных полостей опор роторов и коробки приводов осуществляется через центробежный суфлер в полость реактивного насадка В трубопроводе сброса воздуха из суфлера установлен эжектор, обеспечивающий разрежение в масляных полостях на всех режимах работы двигателя. Запуск двигателя - автономный, автоматический. Раскрутка ротора высокого давления осуществляется воздушным турбостартером (ВТС), установленным на коробке приводов. Источником сжатого воздуха, необходимого для запуска, могут служить: - вспомогательная силовая установка (ВСУ), расположенная на самолете; - другой, ранее запущенный двигатель; - наземный источник сжатого воздуха.  Риунок 3.2 Масляная система | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||