D30KP курсовая. D-30KU — копия. Программа модернизации двигателей д30ку154 обусловлена повышающимися экономическими и экологическими требованиями к пассажирским самолётам, в особенности на международных авиалиниях.
![]()
|
2. Определение количества ступеней вентилятора двухконтурных турбореактивных двигателей Окружную скорость лопаток на диаметре ![]() ![]() Густоту решётки у втулки РК принимаем ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По результатам термодинамического расчёта в наружном контуре лопатки КНД должны сообщать воздуху работу ![]() ![]() Для того, чтобы приблизить значение ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Среднее значение работы КНД в зоне внутреннего контура определяем по формулам: ![]() ![]() Таким образом окончательно принимаем КНД одноступенчатый, размеры на входе ![]() ![]() ![]() ![]() Работа в зоне наружного контура ![]() ![]() ![]() ![]() 3. Распределение работы сжатия между каскадами компрессора и определение числа ступеней турбины высокого давления ТРДД Распределение работы сжатия между каскадами компрессора производят из условия максимального нагружения каждой ступени турбины высокого давления. Приняв ηм = 0,985…0,995 , находят работу сжатия в компрессоре высокого давления (КВД) и работу турбины высокого давления: ![]() ![]() Приблизительно определяем, при какой окружной скорости турбины высокого давления можно получить работу ![]() Пусть ![]() ![]() ![]() Такая окружная скорость нереальна. Принимаем z=2. Тогда: ![]() Принимаем ![]() Следовательно, можно принять схему двигателя с двухступенчатой турбиной высокого давления и одноступенчатым КНД без присоединённых ступеней. Работа турбины ![]() ![]() ![]() 4. Определение параметров воздуха и диаметральных размеров на выходе из КНД (КНД-КНД) Степень повышения давления воздуха в зоне внутреннего контура вычисляют по формуле: ![]() Давление и температуру воздуха на выходе из КНД определяют по формулам: ![]() ![]() Для проектирования ТРДД с КНД без присоединённых ступеней принимаем ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Наружный диаметр КНД ![]() ![]() ![]() Диаметр ![]() ![]() Принимаем толщину разделительного корпуса между I и II контурами, равной 10 мм, тогда внешний диаметр I контура равен: 1,534-0,020=1,514 м. Диаметр втулки определяем по формуле: ![]() Итак, на выходе из вентилятора имеем: ![]() ![]() 5. Определение диаметральных размеров сечения на входе в КВД Параметры воздуха на входе в КВД: Температура воздуха ![]() ![]() Давление воздуха с учётом потерь в переходном корпусе между КНД и КВД ![]() Задаём скорость воздуха на входе в КВД ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для определения диаметральных размеров на входе в КВД рекомендуется задать относительный диаметр втулки первой ступени КВД в пределах d1 вт = 0,5…0,7, принимаем d1 вт = 0,6. Периферийный диаметр рабочего колеса (РК) первой ступени вычисляют по формуле: ![]() Значение ![]() ![]() Высоту лопаток на входе в КВД определяем по формуле: ![]() Полученные значения диаметров ![]() ![]() 6. Определение диаметральных размеров сечения на выходе из КВД (к-к) Давление воздуха ![]() ![]() ![]() В термодинамическом расчёте было получено ![]() Степень повышения давления воздуха в КВД находят по соотношению: ![]() Задаём скорость воздуха на выходе из КВД: ![]() Вычисляем ![]() ![]() ![]() Площадь сечения на выходе из КВД находим по формуле ![]() Полагая в первом приближении D1квд = 0,7 м = const, вычисляют диаметр втулки на входе Dвт к , длину лопатки hл и значениеdвт к : ![]() ![]() ![]() Полученные значения ![]() ![]() ![]() ![]() 7. Определение диаметральных размеров на входе в ТВД (г-г) При определение количества ступеней турбины высокого давления было получено значение ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Расход и давление газа выходе из СА определяют по формулам: ![]() Где: ![]() ![]() ![]() Площадь поперечного сечения проточной части турбины на выходе из соплового аппарата (СА) вычисляют по уравнению ![]() Где: ![]() Коэффициентом восстановления полного давления в СА ![]() Принимаем Dт ср = (1,0…1,4) Dк = 0,8 Где Dк – внешний диаметр РК последней ступени КВД. Высоту лопатки СА (по выходной кромке) рассчитывают по формуле: ![]() Высоту лопатки РК турбины принимают hл = h1 . Затем определяют наружный диаметр РК турбины: ![]() Принимаем ![]() ![]() ![]() Итак, на выходе в РК турбины высокого давления имеем: ![]() ![]() ![]() Осевую скорость газа на входе в РК определяем по формуле: ![]() Напряжение в опасном сечении лопатки от действия центробежных сил определяем по формуле: ![]() Из приложения 5 находим, что прочность лопаток ТВД может быть обеспечена только при условии применения для изготовления лопаток из сплава ЖС6-КП и интенсивного охлаждения лопаток до температуры 950 К. При этих условия ![]() ![]() Рабочие лопатки турбины ВД условию прочности удовлетворяют. 8. Определение диаметральных размеров на выходе из ТВД (ТВД-ТВД) Параметры газа на выходе из ТВД находят по формулам: ![]() ![]() Задаём приведенную скорость газа λ2а =0,55, что соответствует осевой составляющей скорости газа на выходе из турбины высокого. ![]() По таблице ГДФ находим ![]() Учитывая, что часть охлаждённого воздуха поступит в поток газа и смешается с ним, принимаем ![]() ![]() Площадь сечения на выходе из ТВД определяют по формуле: ![]() Принимаем ![]() ![]() Тогда Диаметры сечения на выходе из ТВД находят по формулам: ![]() Принимаем ![]() ![]() ![]() 9. Определение количества ступеней КВД Работу первой ступени КВД вычисляем, принимая густоту решётки ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Работу последней ступени КВД определяем, приняв густоту решётки у втулки ![]() ![]() ![]() ![]() Среднюю работу КВД ![]() ![]() ![]() ![]() Распределение работы по ступеням КВД должно быть следующим: при ![]() ![]() ![]() Таблица 2.9 - Распределение работы по ступеням КВД
В конце расчёта турбокомпрессора высокого давления проверяют условие соблюдения баланса мощностей турбины и компрессора. Для этого определяют мощность ТВД: ![]() И мощность, необходимую для привода КВД: ![]() ![]() Условие выполняется: ![]() Частоту вращения определяют по формулам: ![]() ![]() Условие соблюдается ![]() ![]() |