ВКР компрессоры ГТД. ВКР компрессоры ГТД Гаврилов КО. Содержание Введение Цель и задачи
 Скачать 2.37 Mb.
|
|
1-Трехступенчатый КНД; 2-Трехступенчатый КВН; 3-Камера сгорания; 4-Однуступенчатая ТВД; 5-Однуступенчатая ТНД; 6-Вал турбокомпрессора ВД; 7-Вал турбокомпрессора НД; 8-Подшипники; В двухвальных ТРД компрессорах состоит из двух каскадов – компрессора низкого давления (КНД) и компрессора высокого давления (КВД), которые приводятся, соответственно, турбинами низкого и высокого давления (ТНД и ТВД). КВД и ТВД образуют турбокомпрессор низкого давления (НД). Ротора турбокомпрессоров ВД и НД кинематически не связаны и имеют возможность вращаться с различной (оптимальной для каждого каскада) частотой. Повышенная частота вращения турбокомпрессора ВД позволяет сократить число ступеней КВД, общее число ступеней двухкаскадного компрессора и его длину по сравнению с однокаскадным компрессором с той же степенью сжатия. Меньшая длина роторов обеспечивает их повышенную жесткость.  Схемы профилей проточной части осевого компрессора  а – с постоянным наружным диаметром б – с постоянным внутренним диаметром в – с постоянным средним диаметром  г – комбинированная проточная часть Работа дозвуковой ступени осевого компрессора  Работа дозвуковой ступени осевого компрессора (струйная теория) Струйная теория изучает течение воздуха воздушного потока в межлопаточных каналах компрессора.  Схема работы ступени осевого компрессора по струйной теории Рассмотрим течение воздуха в межлопаточных каналах компрессора. Сечение ступени цилиндрической поверхностью проведено по среднему диаметру. Воздух к РК, движущемуся окружной скоростью U, поступает с абсолютной скоростью Св. Относительная скорость воздуха Wв –векторная разность между векторами скоростей Св и U. Площадь поперечного сечения канала, образованная рабочими лопатками, на выходе больше, чем на входе, т.е. fв'>fв. В межлопаточных каналах РК происходит преобразование кинетической энергии воздуха в энтальпию в относительном движении. Повышение давления воздуха в РК определяется по формуле  ΔРрк = W2в____ W2в' ρср.рк. 2 Абсолютная скорость Св - векторная сумма векторов Wв и U. Со скоростью Св воздух поступает в НА. Межлопаточные каналы НА на выходе расширяются, т.е. fк>fв'. В НА происходит преобразование кинетической энергии воздуха в энтальпию в абсолютно движении. Повышение давления воздуха в На определяется по формуле ΔРрк = С2в'____ С2к ρср.на. 2 Повышение давления в ступени определяется по формуле ΔРст = ΔРрк + ΔРна Аэродинамические силы, действующие на лопатки компрессора (аэродинамическая теория) Аэродинамическая теория изучает взаимодействие воздушного потока с аэродинамическими профилями лопаток.  Схема аэродинамических сил, действующих на лопатки компрессора Сечения лопаток РК и НА представляют собой аэродинамические профили. При обтекании этих профилей потоком воздуха за счет давлений на выпуклой и вогнутой сторонах лопатки создаются аэродинамические силы Р и N. На основании третьего закона Ньютона, лопатки действуют на воздух силами, равными по величине, но противоположными по направлению (-Р, -N). Разложив эти силы по направлению плоскости вращения и по оси компрессора, получим их составляющие:  Pu Создает момент сопротивления вращению рабочего колеса. Pα Воспринимается опорно-упорными подшипниками компрессора. -Pu Скручивает воздух в сторону вращения РК. -Pα Сжимает воздух. -Nu Раскручивает воздух, закрученный в РК. -Nα Сжимает воздух. Силы Nα и Nu воспринимаются заделкой лопаток НА в корпусе компрессора.  |