Курсовой проект ТНА. курсовой проект тна(рд-112) - шань баолу. Курсовой проект состоит из трёх графических листов формата А1 и пояснительной записки. Расчетная часть проекта выполнена в редакторе TruboPump

• Название: Курсовой проект состоит из трёх графических листов формата А1 и пояснительной записки. Расчетная часть проекта выполнена в редакторе TruboPump
• Анкор: Курсовой проект ТНА
• Дата: 30.10.2020
• Размер: 0.81 Mb.
• Имя файла: курсовой проект тна(рд-112) - шань баолу.docx
• Тип: Курсовой проект; #146969
• страница: 1 из 5

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 1

Введение 2

1.Исходные данные 3

1.Описание конструкции ТНА^[9] 4

2.Схема подачи 7

3.Физические свойства компонентов^[2] 8

4.Расчет Баланса мощностей ТНА 9

5.Расчёт насоса окислителя 11

6.Расчёт насоса горючего 16

7.Расчёт турбины 20

8.Проверочный расчет 24

Заключение 25

Список используемых источников 26

Приложение А : результаты расчёта насоса окислителя 27

Приложение Б : результаты расчёта насоса горючего 29

Приложение В : результаты расчёта турбины 31

Приложение Г : расчёт баланса мощностей при «Math CAD» 35

Введение

Курсовой проект состоит из трёх графических листов формата А1 и пояснительной записки.

Расчетная часть проекта выполнена в редакторе «TruboPump», «MathCAD» и содержит следующие части:

I. Расчеты насосов окислителя и горючего:

1. Расчет подводящего устройства.

2. Определение максимальной частоты вращения ротора.

3. Расчет геометрических размеров шнека.

4. Расчет геометрических размеров центробежного колеса.

5. Расчет отводящего устройства насоса.

6. Расчет потерь в проточной части и определение КПД.

II. Расчет активной турбины:

1. Выбор типа турбины и схемы ДУ.

2. Расчет потерь и геометрии проточной части.

3. Выбор профилей сопловой и рабочей решетки.

4. Определение КПД на расчетном режиме.

Графическая часть проекта выполнена в редакторе «solidworks» и содержит:

ЛИСТ №1. Результаты проектирования насоса окислителя

1. Профилирование меридионального сечения шнекоцентробежного колеса.

2. Развертка шнека с изображением треугольников скоростей на входе и выходе.

3. Построение треугольников скоростей на входе и на выходе для центробежного колеса.

4. Профилирование лопаток центробежного колеса и шнека в плане, закон изменения площади в проточной части насоса.

5. Проектирование кольцевого подвода отводящего и устройства – спирального сборника, безлопаточного и конического диффузоров.

ЛИСТ №2. Результаты проектирования турбины.

1. Профилирование меридионального сечения турбины, рабочей решетки и соплового аппарата.

2. Построение треугольников скоростей.

3. Построение диаграммы баланса мощностей ТНА.

4. Изображение принципиальной схемы двигательной установки.

ЛИСТ №3. Общий ВИД ТНА^[8].

Чертеж общего вила ТНА с техническим описанием, приводимым в расчетнопояснительной записке.

1. Исходные данные

Исходные данные^[1]:

Тип двигателя Жидкостный, реактивный

Топливо:

Окислитель Жидкий кислород ТУ № 0У-83-55-МХП

Плотность

Горючее НДМГ ВТУ № ЕУ-108-55-МХП

Плотность

Номинльная тяга:

В пустоте 106 т

Давление газов в камере сгорания 79 атм

Секутный расход окислителя 180,7 кг/сек

Секутный расход горючего 120,5 кг/сек

Сумарный расход 301,2 кг/сек

1. Описание конструкции ТНА^[9]

Насос окислителя и основная ступень насоса горючего занимают в агрегате центральное положение; их корпуса 5 и 13, соединенные через радиальные шпонки, создают жесткий корпус агрегата. Основная и пусковая турбины расположены по краям агрегата. Такая конструктивная схема ТНА позволяет обеспечить необходимую жесткость корпуса при наименьшем весе.

Насос окислителя имеет центробежную крыльчатку 33 закрытого типа с двусторонним входом. На входе в крыльчатку с обеих сторон установлены шнеки 32. Крыльчатка и шнеки имеют шлнцевое соединение с валом. Корпус и крышка 10 насоса окислителя образуют основные рабочие полости насоса. Разъем корпуса и крышки в области высокого давления является для насоса внутренним, и негерметичность по этому стыку не опасна. Разъем в области низкого давления надежно уплотняется алюминиевым кольцом 9.

Осевое усилие на роторе основной турбины, вызванное наличием положительной степени реактивности по всей высоте рабочей лопатки (кроме корневых сечений), практически уравновешивается на режиме главной ступени осевым усилием на крыльчатке насоса, создаваемым путем подбора диаметров уплотняющих буртов. На крыльчатке с одной стороны предусмотрен второй бурт, используемый для технологических испытаний насоса, когда отсутствует осевое усилие от ротора турбины. Неуравновешенная составляющая осевой силы восприни¬мается сдвоенным радиально-упорным подшипником 7. Оба подшипника насоса охлаждаются и смазываются окислителем.

Разделение полостей основной турбины и насоса осуществ¬ляется с помощью гидрозатвора; в полость гидрозатвора (между двумя плавающими лабиринтными кольцами 6) по¬дается окислитель с давлением, превышающим давление в по¬лости выхлопного коллектора турбины. Фторопластовая ман¬жета 5 обеспечивает герметичность полости залитого насоса окислителя до пуска двигателя. Система уплотнений по валу со стороны насоса горючего состоит из набора разрезных чу¬гунных колец 30 и дренажной полости. Фторопластовые ман¬жеты 29, как и манжеты 5, уплотняют полость насоса до пуска двигателя. Утечки жидкости из полости высокого давления в полость всасывания насоса сведены к минимуму с помощью плавающих лабиринтных уплотнений, расположенных над буртами крыльчатки.

Насос горючего отличается от насоса окислителя наличием второй ступени, а также системой уплотнений по валу. Один из подшипников насоса горючего охлаждается компонентом, другой — со стороны насоса окислителя — консистентной смазкой, заполняющей его полость. Постановка со стороны насоса окислителя подшипника, работающего в смазке, повы¬шает надежность разделения компонентов топлива по валу. Система уплотнений насоса горючего по валу со стороны насоса окислителя состоит из отражателя, выполненного заодно со шнеком 26, манжетных уплотнений и дренажной полости. Манжетные уплотнения после отражателя обеспечивают гер¬метичность как при заливке, так и на работающем насосе. Полость подшипника уплотнена сдвоенным манжетным уплот¬нением и двуусой манжетой 27. Эти манжетные уплотнения предотвращают вытекание смазки из полости подшипника, а также попадание в нее паров горючего. Система уплотнений по валу со стороны пусковой турбины состоит из отражате¬ля 21, манжет 17 с дренажной полостью между ними и сег¬ментного кольца. Сегментное кольцо предохраняет манжеты от воздействия горячего рабочего тела пусковой турбины.

Разделение полостей первой и второй ступеней насоса по валу осуществляется с помощью плавающего лабиринтного уплотнения. Для упрощения конструкции и уменьшения осе¬вых размеров второй ступени лабиринт, установленный над буртом крыльчатки 15 со стороны входа, выполнен неподвиж¬ным. Такое решение приемлемо, так как некоторое снижение объемного коэффициента полезного действия второй ступени насоса горючего практически не влияет на общий коэффи¬циент полезного действия ТНА.

Осевое усилие на валу насоса горючего уравновешивается подбором диаметров буртов крыльчатки насоса горючего вто¬рой ступени.

Сварной корпус основной турбины не имеет разъемов: на¬дежное уплотнение разъемов корпуса при больших рабочих давлениях и температурах представляет большие трудности. Шов А (рис.1) является местом окончательной сварки де¬талей корпуса. Лопатки соплового аппарата крепятся в узле статора 3 с помощью пайки. Ротор 1 основной турбины крепится к валу насоса окислителя винтами, для передачи крутящего момента с ротора на вал служат штифты, запрессованные в отверстия фланца вала и диска.

Пусковая турбина—сверхзвуковая, одноступенчатая, активная. Сопловой аппарат 18 пусковой турбины представляет собой неразрезное кольцо с равномерно расположенными по окружности сверхзвуковыми соплами. Кольцо соплового аппарата придает жесткость сварному корпусу турбины. Сопловой аппарат используется для крепления корпуса турбины к насосу горючего. Ротор 19 пусковой турбины имеет шлицевое соединение с валом насоса горючего. На конце вала 20, со стороны пусковой турбины, имеются внутренние шлицы для соединения со вспомогательной рессорой, приводящей во вращение валик датчика оборотов ТНА. Фторопластовые манжеты и дренажная полость между ними обеспечивают герметичность полости выхлопного коллектора пусковой турбины в месте вывода валика датчика оборотов.

2. 
   Рис.1. Схема подачи
   С хема подачи