Курсовой ГТК_10-4. Реферат 4 Введение 5 1 Расчет тепловой схемы гтд 8 1 Предварительный расчёт тепловой схемы гтд 8

• Название: Реферат 4 Введение 5 1 Расчет тепловой схемы гтд 8 1 Предварительный расчёт тепловой схемы гтд 8
• Анкор: Курсовой ГТК_10-4
• Дата: 12.12.2022
• Размер: 0.63 Mb.
• Имя файла: GTK_10-4_1193.docx
• Тип: Реферат; #841413
• страница: 5 из 7

4 Расчет на прочность узла ГТД

В данный раздел входит расчет на прочность рабочей лопатки турбины высокого давления, целью которого является определение напряжений, возникающих в теле лопатки, а также выбор материала, который позволит обеспечить необходимый запас прочности. При проведении расчетов полагается, что лопатка по всему горизонтальному сечению нагрета равномерно. Температура лопатки на среднем радиусе приравнивается к температуре торможения потока. Также считается, что турбинная лопатка является абсолютно жестким телом. Это позволяет не учитывать влияние упругих деформаций, имеющих место в реальных условиях

.

4.1 Расчет пера лопатки

Исходные данные:

• 
  материал лопатки ЭИ 435;
  
• 
  плотность материала ;
  
• 
  расход рабочего тела : G = 64,2кг/с ;
  

Разбиваем лопатку по длине тремя сечениями, на равные части. Первое сечение совмещаем с корневым, а третье – с концевым сечением лопатки. Параметры профиля лопатки по трём сечениям сведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 – Параметры профиля лопатки по трём сечениям

Параметры профиля	Радиус сечения,
	0,525	0,602	0,717
,	0,059	0,060	0,061
,	0,012	0,007	0,003
,	0,016	0,0169	0,017
,	17,7	28,023	34,855

Пользуясь данными таблицы 4.1, для каждого расчетного сечения определяем:

–площадь сечения ;

–координаты центров масс сечения ; .

Полученные значения заносим в таблицу 8

Из центра масс каждого расчетного сечения проводим главные центральные оси инерции: ось параллельно хорде лопатки, ось перпендикулярно к ней. Измеряя расстояние до наиболее удаленных точек А, С и В (рис.1) от осей и , заносим их значения в таблицу 8



Рис.1

Определяем главные центральные моменты инерции и для каждого сечения

;

.

Заносим полученные значения в таблицу 4.2 .

Таблица 4.2 – Параметры профиля решетки.

Параметры профиля	Номер сечения
	1	2	3
,	0,525	0,602	0,717
,	4,956	3,066	1,324
,	25,370	25,800	26,230
,	12,654	12,867	13,125
,	0,013	0,013	0,013
,	-0,010	-0,008	-0,006
,	0,013	0,013	0,013
,	-0,025	-0,026	-0,026
,	0,034	0,034	0,035
,	12,227	6,104	2,387
,	9,291	5,945	2,653

Находим центробежные силы, действующие в сечениях и соответствующие им напряжения от растяжения

;

,

где – отношение площади сечения на расчетном радиусе к площади концевого сечения; – постоянный множитель

.

Результаты вычислений заносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Центробежные силы, действующие в сечениях и соответствующие им напряжения от растяжения

№ сечения	,	,	,			,	,
3	0,717	0,000	1,324	1,000	1,000	0,000	0,000
2	0,602	0,151	3,066	2,316	0,716	34,372	112,107
1	0,525	0,237	4,956	3,744	0,634	77,201	155,773

Полагая интенсивность газовой нагрузки неизменной по длине лопатки, находим ее осредненное значение в окружном направлении
,

Находим осредненную интенсивность газовой нагрузки в осевом направлении



,

Находим значения изгибающих моментов и от действия газовой нагрузки и относительно осей и

;

.

Результаты вычислений заносим в таблицу 10

Проецируем векторы моментов от газовой нагрузки на направление осей и . Результаты расчета сносим в таблицу 11 .

Коэффициенты разгрузки корневого сечения лопатки в окружном и осевом направлениях принимаем: .

Таблица 4.3 – Значения изгибающих моментов от действия газовой нагрузки

№ сечения	,	,	,	,	,
3	0,717	0,000	0,000	0,000	0,000
2	0,602	0,115	0,013	13,540	29,380
1	0,525	0,191	0,037	37,612	81,611

Таблица 4.4 – Проекция векторов моментов от газовой нагрузки на направление осей и

№ сечения	,
2	28,023	25,936	11,953	13,804	6,362	19,574	25,756
1	17,700	77,748	35,831	24,813	11,435	66,313	60,644