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: 5 из 5

Проверочный расчет

					N(кВт)
насос О	203,1	0,704	0,426	26,580	6615.288
насос Г	119,2	0,650	0.233	22.200	5101.842
насос Г2	8,124	0,600	22,200	28,580	108,9
турбина	211,224	0,753	25.080	16.200	11887.510

Проверяем баланс мощности:





Проверяем антикавитационное качество:

Срывной запас

для кольцевого подвода



Обычно



Условие выполняется, т.е. насос работает без срыва.

Заключение

Выполнены описание конструкции ТНА и расчеты насоса, турбины и сведен баланс мощностей ТНА с погрешностей. Нарисованы чертежи конструкции ТНА, турбины и насосы окислителя. Проведен проверочный расчет. Работа можно использовать для сравнения, оценки систем подачи и применить в качестве части дипломной работы.

Список используемых источников

1. 
   С.Н. Леонтьев, Н.С. Дорош. Проектирование турбонасосного агрегата. Часть 2. Проектирование газовой турбины. 2.1. Предкамерная осевая турбина. – Москва: Изд-во МГТУ. 2011-38с.
   
2. 
   Н.Ф. Дубовкин. Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив – Изд-во "Химия", 1985.-68-92с.
   
3. 
   Б.В. Овсянников, Б.И. Боровский. Теория и расчёт агрегатов питания ЖРД - Изд-во: "Машиностроение", 1986.-45-68с.
   
4. 
   Г.Г. Гахун. Конструкция и проектирование жидкостных ракетных двигателей, Изд-во: "Машиностроение", 1989.-56с
   
5. 
   С.Н. Леонтьев. Проектирование турбонасосного агрегата. Ч. 1. Расчёт и проектирование шнекоцентробежного насоса. – Москва: Изд-во МГТУ. 2012.-1-32с.
   
6. 
   С.Н. Леонтьев. Проектирование турбонасосного агрегата. Ч. 2: Расчет и проектирование газовой турбины. – Москва: Изд-во МГТУ. 2013.-15-78с.
   
7. 
   В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя, том 2. Изд-во: "Машиностроение", 2001.-44с.
   
8. 
   Г.Г. Гахун. Атлас конструкций ЖРД ч.1 (атлас)-1973.-28-51с.
   
9. 
   Г.Г. Гахун. Атлас конструкций ЖРД ч.2 (описание)-1981.-29-44с.
   

Приложение А : результаты расчёта насоса окислителя

Н А С О С : И С Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е
Компонент O2 (LOX);

Плотность компонента 1140.000 кг/м3;

Давление насыщенных паров 0.101 МПа;

Кинематическая вязкость 1.75e-07 м2/с;

Массовый расход 203.100 кг/с;

Полное выходное давление 26.580 МПа;

Минимальное полное входное давление 0.426 МПа;

Расположение насоса неконсольный;

Вид насоса с двухсторонним входом;

Мощность на валу 0.000 кВт;

Расходный параметр 0.200;

Коэффициенты гидравлических потерь:

в подводе 0.580;

в колесе 0.350;

в отводе 0.300;

Коэффициент расхода через уплотнения 0.450.
Н А С О С : Р Е З У Л Ь Т А Т Ы Р А С Ч Е Т А
Насос: с двухсторонним входом;

Объемный расход Q 0.178 м3/с;

Располагаемый напор H 22.942 кДж/кг;

Допустимый срывной кавитационный запас 276.404 Дж/кг;

Кавитационный к-т быстроходн. Ссрв.мах 2859.211;

Коэффициент быстроходности Ns 67.444;

Частота вращения 2179.220 рад/с;

Диаметр вала 0.051 м.
Шнек:

диаметр втулки dвт 0.0561 м;

наружный диаметр Dш 0.1202 м;

эквивалентный диаметр Dэ 0.1063 м;

средний диаметр Dср 0.0881 м;

шаг на входе sвх 0.0467 м;

шаг на выходе sвых 0.0467 м;

осевая длина lz 0.0581 м;

число лопаток zш 2;

длина шнека lzш 0.2769 м;

угол атаки i 3.604 град;

угол лопаток на входе Beta1л 9.575 град;

окружная скорость на Dср 96.027 м/с;

осевая скорость на входе c1z 10.043 м/с.

Центрбежное колесо:

диаметр входа в колесо D0 0.1202 м;

наружный диаметр D2 0.1859 м;

средний диаметр входа D1 0.0969 м;

ширина колеса на входе b1 0.0388 м;

ширина колеса на выходе b2 0.0076 м;

число лопаток z 8;

угол атаки i 4.843 град;

угол лопаток на входе Beta1л 10.777 град;

угол лопаток на выходе Beta2л 25.842 град;

коэффициент напора 0.528;

к-т конечного числа лопаток Kz 0.840;

окружная скорость U на D2 202.519 м/с;

окружная составляющая Cu2 на D2 136.105 м/с;

давление на выходе 26.154 МПа;

располагаемый напор ступени 22.942 кДж/кг.

КПД насоса:

гидравлический 0.836;

расходный 0.904;

дискового трения 0.950;

внутренний 0.719;

механический 0.980;

полный 0.704.
Мощность насоса (Nн) 6615.288 кВт.
Характеристики насоса:

Qотн Hотн Nотн КПДотн

0.0000 0.7559 0.3971 0.0000

0.1000 0.8220 0.4316 0.1905

0.2000 0.8789 0.4740 0.3708

0.3000 0.9265 0.5243 0.5301

0.4000 0.9648 0.5825 0.6626

0.5000 0.9939 0.6486 0.7662

0.6000 1.0136 0.7225 0.8417

0.7000 1.0241 0.7982 0.8981

0.8000 1.0254 0.8697 0.9432

0.9000 1.0173 0.9370 0.9772

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.1000 0.9641 1.0588 1.0016

1.2000 0.9047 1.1135 0.9750

Приложение Б : результаты расчёта насоса горючего

Н А С О С : И С Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е
Компонент UDMH H2N-N(CH3)2;

Плотность компонента 790.000 кг/м3;

Давление насыщенных паров 0.021 МПа;

Кинематическая вязкость 6.45e-07 м2/с;

Массовый расход 119.200 кг/с;

Полное выходное давление 22.200 МПа;

Минимальное полное входное давление 0.233 МПа;

Расположение насоса неконсольный;

Вид насоса с двухсторонним входом;

Мощность на валу 0.000 кВт;

Расходный параметр 0.200;

Коэффициенты гидравлических потерь:

в подводе 0.620;

в колесе 0.400;

в отводе 0.330;

Коэффициент расхода через уплотнения 0.510.

Заданная частота вращения 2179.220 рад/с.
Н А С О С : Р Е З У Л Ь Т А Т Ы Р А С Ч Е Т А
Насос: с двухсторонним входом;

Объемный расход Q 0.151 м3/с;

Располагаемый напор H 27.806 кДж/кг;

Допустимый срывной кавитационный запас 236.431 Дж/кг;

Кавитационный к-т быстроходн. Ссрв.мах 2958.346;

Коэффициент быстроходности Ns 53.732;

Частота вращения 2179.220 рад/с;

Диаметр вала 0.046 м.
Шнек:

диаметр втулки dвт 0.0501 м;

наружный диаметр Dш 0.1144 м;

эквивалентный диаметр Dэ 0.1029 м;

средний диаметр Dср 0.0822 м;

шаг на входе sвх 0.0410 м;

шаг на выходе sвых 0.0410 м;

осевая длина lz 0.0526 м;

число лопаток zш 2;

длина шнека lzш 0.2584 м;

угол атаки i 3.225 град;

угол лопаток на входе Beta1л 9.010 град;

окружная скорость на Dср 89.605 м/с;

осевая скорость на входе c1z 9.079 м/с.

Центрбежное колесо:

диаметр входа в колесо D0 0.1144 м;

наружный диаметр D2 0.1994 м;

средний диаметр входа D1 0.0905 м;

ширина колеса на входе b1 0.0390 м;

ширина колеса на выходе b2 0.0054 м;

число лопаток z 11;

угол атаки i 3.210 град;

угол лопаток на входе Beta1л 8.833 град;

угол лопаток на выходе Beta2л 25.842 град;

коэффициент напора 0.528;

к-т конечного числа лопаток Kz 0.886;

окружная скорость U на D2 217.246 м/с;

окружная составляющая Cu2 на D2 154.029 м/с;

давление на выходе 21.967 МПа;

располагаемый напор ступени 27.806 кДж/кг.

КПД насоса:

гидравлический 0.825;

расходный 0.876;

дискового трения 0.918;

внутренний 0.663;

механический 0.980;

полный 0.650.
Мощность насоса (Nн) 5101.842 кВт.
Характеристики насоса:

Qотн Hотн Nотн КПДотн

0.0000 0.6501 0.4435 0.0000

0.1000 0.7359 0.4750 0.1549

0.2000 0.8104 0.5139 0.3154

0.3000 0.8736 0.5602 0.4678

0.4000 0.9255 0.6139 0.6030

0.5000 0.9662 0.6750 0.7157

0.6000 0.9955 0.7434 0.8034

0.7000 1.0136 0.8135 0.8722

0.8000 1.0203 0.8796 0.9280

0.9000 1.0158 0.9418 0.9708

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

1.1000 0.9615 1.0543 1.0032

1.2000 0.8926 1.1047 0.9696

1.3000 0.7931 1.1511 0.8958

1.4000 0.6632 1.1936 0.7779

1.5000 0.5028 1.2321 0.6121

1.6000 0.3119 1.2667 0.3939

1.7000 0.0904 1.2974 0.1185

1.8000 0.0000 1.3241 0.0000

1.9000 0.0000 1.3469 0.0000

2.0000 0.0000 1.3658 0.0000

2.1000 0.0000 1.3807 0.0000

2.2000 0.0000 1.3917 0.0000

2.3000 0.0000 1.3988 0.0000

2.4000 0.0000 1.4019 0.0000

2.5000 0.0000 1.4010 0.0000

2.6000 0.0000 1.3963 0.0000

2.7000 0.0000 1.3876 0.0000

2.8000 0.0000 1.3749 0.0000

2.9000 0.0000 1.3584 0.0000

Приложение В : результаты расчёта турбины

Т У Р Б И Н А : И С Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е
Схема системы питания: с дожиганием;

Массовый расход 211.224 кг/с;

Мощность турбины Nт 11670.585 кВт;

Полное входное давление р00 25.080 МПа;

Выходное давление р2 16.200 МПа;

Полная входная температура Т00 700.000 K;

Частота вращения 2179.220 рад/с;

Число ступеней 1;

Тепловая степень реактивности 0.200;

Газовая постоянная R 260.000 Дж/(кг.К);

Показатель адиабаты k 1.400;

Коэффициент расхода через уплотнения 0.300.
Т У Р Б И Н А : Р Е З У Л Ь Т А Т Ы Р А С Ч Е Т А
Турбина: осевая реактивная одноступенчатая;

Массовый расход mт 211.224 кг/с;

Адиабатная работа турбины Loад 74.779 кДж/кг;

Окружная скорость U 197.231 м/с;

Средний диаметр Dср 0.181 м.

Степень понижения давления 1.548;

Коэффициент быстроходности Ns 136.595;

Адиабатная скорость Cад 386.727 м/с;

U / Cад 0.510.
Статор (сопловая решетка):

число лопаток z 27;

высота лопатки h 0.0263 м;

ширина решетки b 0.0150 м;

хорда лопатки bл 0.0300 м;

шаг решетки t 0.0210 м;

угол установки лопатки 30.00 град;

коэфф. потерь в решетке 0.110;

угол потока на входе 90.00 град;

угол потока на выходе 23.00 град;

параметры газа на выходе:

- скорость с1 326.320 м/с;

- число Маха Mc1 0.675;

- полное давление р01 24.104 МПа;

- статическая температура Т1 641.492 K.

Параметры газа в относительном движении на входе в ротор:

- скорость w1 164.002 м/с;

- число Маха Mw1 0.339;

- полное давление р0w 1 19.233 МПа;

- полная температура Т0w1 656.270 K.

Ротор турбины:

число лопаток z 49;

высота лопатки на входе h1л 0.0293 м;

высота лопатки на выходе h2л 0.0303 м;

ширина решетки b 0.0163 м;

хорда лопатки bл 0.0163 м;

шаг решетки t 0.0114 м;

угол установки лопатки 89.00 град;

коэфф. потерь в решетке 0.110;

угол потока на входе

в относительном движении Beta1 51.03 град;

параметры газа на выходе:

- в абсолютном движении:

скорость с2 123.162 м/с;

число Маха М2 0.258;

полное давление р02 16.964 МПа;

полная температура Т02 636.825 K;

угол Alpha2 94.14 град;

- в относительном движении:

скорость w2 224.854 м/с;

число Маха Mw2 0.470;

угол Beta2 33.11 град.

КПД и потери:

окружной КПД 0.769;

расходный КПД 0.982;

коэффициент потерь на трение 0.002;

коэфф. потерь на парциальность 0.000;

эффективный кпд 0.753;

удельная эффективная работа Lt 56.279 кДж/кг;

коэффициент работы 1.447.
Осевая сила 119.750 кН;

Эффективная мощность турбины 11887.510 кВт.

Приложение Г : расчёт баланса мощностей при «Math CAD»