Динамика и прочность. Курсовая работа Динамика и прочность энергетических машин

• Название: Курсовая работа Динамика и прочность энергетических машин
• Анкор: Динамика и прочность
• Дата: 02.11.2022
• Размер: 402.66 Kb.
• Имя файла: 14_variant (1).docx
• Тип: Курсовая; #767165
• страница: 3 из 6

3 Проектирование воздухозаборника ГТУ

1)Площадь сечения воздухозаборника на входе


где - диаметр миделя
2)Удельный расход на входе


3)По таблицам газодинамических функций находим приведённую скорость

Для приведённая k₀корость потока равна .
4)Скорость потока на входе

_{5) Угол конусности}
6)Длина воздухозаборника

4 Расчёт геометрических параметров осевого компрессора [2]

Эта методика основывается на статистических данных по различным осевым компрессорам ГТД. Для определения длины компрессора необходимы параметры первой и последней ступени. Ниже приводится пример расчёта, который выполнен на основе данных, отличных от полученных в предыдущем разделе (высоты лопаток), но при выполнении курсовой работы они должны быть согласованы.

Принимаем высоту лопаток первой ступени компрессора из диапазона 150-300 мм, последней ступени не менее 20 мм (принимаем 60 мм). Исходя из опыта проектирования газотурбинных установок и двигателей, удлинение лопаток на первой ступени осевого компрессора доходит до 3.5...4.5. На последних ступенях принимаются меньшие значения удлинения . По определению



Используя данные полученные из предыдущего пункта, определим длину хорды профиля, где 215 мм, 48 мм. Примем допущение, что удлинение лопатки первой ступени =3.5, и для последней ступени =1.5

мм;

мм;

Обозначения с индексом zотносятся к последней ступени компрессора.

Осевые зазоры между направляющими и рабочими лопатками принимаем 20% от длины хорды :

мм;

мм;

Степень повышения давления в компрессоре:



;

Степень повышения давления в одной ступени компрессора принимаем .

Тогда количество ступеней можно определить по формуле:





Округляем до целого в большую сторону Z = 15, так как в процессе движения воздуха в проточной части существуют гидравлические потери.

Длина компрессора:



мм

5 Расчет массы компрессора

Расчёт массы компрессора основывается на тех же принципах, что и расчёт длины компрессора (по массе первой и последней ступени):

,

где значение коэффициента , получено на основе статистического анализа масс 36 компрессоров с различной формой проточной части.

Масса ступени определяется как сумма составляющих масс корпуса, лопаток и дисков:

;

Масса корпуса

,

где - диаметр корпуса, - плотность материала корпуса, - длина ступени, - толщина стенки корпуса.

Входящая в формулу толщина стенки корпуса рассчитывается из условия обеспечения требуемой прочности от напряжений растяжения в предположении, что разрыв оболочки может произойти по образующей. При этом допустимое напряжение растяжения МПа. С учётом этого величину можно определить.

Диаметр корпуса (диаметр верхней кромки лопаток) принимаем





Диаметр втулки (диаметр корневого сечения лопаток)





Средний диаметр ступени



м

Масса корпуса ступени компрессора





Массы лопаток рабочего колеса и направляющего аппарата ступени осевого компрессора можно найти с помощью приближённой формулы:





где - среднегеометрический диаметр ступени; - статистический коэффициент, принимаемый равным 0.12 для лопаток осевого компрессора. Принимаем материал для лопаток компрессора – титановый сплав с плотностью кг/м³.

Масса диска осевого компрессора также определяется на основании статистической обработки многочисленных конструкций с учётом внешней контурной нагрузки в виде напряжения растяжения в корневых сечениях лопаток по соотношению





Тогда масса первой ступени компрессора будет





Аналогичным образом определяются массы корпуса ( кг), лопаток ( кг) и диска ( кг) последней ступени и определяется масса всей последней ступени компрессора



Масса всего компрессора