Провести второй этап проектного расчета расчет изменения основных параметров потока в ступени турбомашины

• Название: Провести второй этап проектного расчета расчет изменения основных параметров потока в ступени турбомашины
• Дата: 22.04.2021
• Размер: 124.87 Kb.
• Имя файла: Raschet_osnovnykh_parametrov2_Rudenko.docx
• Тип: Документы; #197727

Задание

Провести второй этап проектного расчета – расчет изменения основных параметров потока в ступени турбомашины:

1. 
   Написать короткое описание зачем нужен проводимы расчет. Какова его цель?
   
2. 
   Подготовить исходные данные для расчета и описать принятые допущения.
   
3. 
   Провести расчет значения параметров (T*, T, p*, p, c, w, ρ) в основных контрольных сечениях и КПД по осредненным параметрам и предоставить результаты в компактной форме.
   
4. 
   Нарисовать графики изменения параметров вдоль проточной части.
   

Описание

Целью данного расчета является определение основных параметров потока в контрольных сечениях по данным, рассчитанным в предыдущем расчете. Расчет этих параметров необходим для определения КПД и геометрических параметров турбомашины.

Исходные данные и принятые допущения

Вариант: 864613 к

Таблица 1 – исходные данные

Полная температура рабочего тела на входе в ступень		325
Полное давление рабочего тела на входе в ступень		141855
Работа каскада		215293
Расход рабочего тела на входе в ступень		55
Множитель частоты вращения		1
Число ступеней каскада		8
Свойства рабочего тела
Показатель адиабаты рабочего тела		1,4
Универсальная газовая постоянная		287
Изобарная теплоемкость		1004,5
Константа в уравнении неразрывности		0,0404

Ширина РК – 50 мм;

Ширина НА – 40 мм;

Осевой зазор – 10 мм.

Допущения:

• 
  Изменение расхода рабочего тела происходит только между венцами;
  
• 
  Теплообмен между лопатками и потоком не учитывается;
  
• 
  Дисковые потери и потери, связанные с утечками в радиальном зазоре, не учитываются;
  
• 
  Загромождение лопатками каналов проточной части не учитывается;
  
• 
  Свойства рабочего тела (теплоемкость c_р и показатель изоэнтропы k) считаются постоянными, не зависящими от температуры;
  
• 
  Средний диаметр в РК не меняется (отсюда следует равенство ;
  
• 
  Осевая скорость в РК считается неизменной
  

Расчет параметров потока и КПД компрессора

Таблица 2 – расчет основных параметров

Название	Формула	Размерность	Результат расчета
Статическая температура на входе в РК		К	316
Температура потока, заторможенного на входе в РК в относительном движении		К	347,3
Температура потока, заторможенного на выходе из РК в относительном движении		К	347,3
Статическая температура на выходе из РК		К	331,1
Полная температура на выходе из РК		К	351,8
Полная температура на выходе из НА		К	351,8
Приведенная абсолютная скорость на входе в РК		-	0,43
Приведенная абсолютная скорость на выходе из РК		-	0,59
Приведенная относительная скорость на входе в РК		-	0,73
Приведенная относительная скорость на выходе из РК		-	0,5
Газодинамическая функция		-	0,897
Газодинамическая функция		-	0,809
Газодинамическая функция		-	0,711
Газодинамическая функция		-	0,85
Газодинамическая функция		-	1,238
Газодинамическая функция		-	1,594
Коэффициент восстановления полного давления в РК		-	0,986
Коэффициент восстановления полного давления в НА		-	0,998
Статическое давление на входе в РК		Па	127249
Плотность рабочего тела на входе в РК		кг/	1,407
Давление потока на входе в РК, заторможенного в относительной СК		Па	178992
Давление потока на выходе из РК, заторможенного в относительной СК		Па	176525
Статическое давление на выходе из РК		Па	149370,8
Полное давление на выходе из РК		Па	184596
Плотность рабочего тела на выходе из РК		кг/	1,572
Полное давление на выходе из НА		Па	184274

Таблица 3 – расчет КПД

Степень повышения давления		-	1,3
Изоэнтропическая работа ступени		Дж/кг	25337,4
Работа на окружности рабочего колеса		Дж/кг	26911,6
КПД на окружности колеса		-	0,9415

Рисунок 1 – график изменения температур рабочего тела по проточной части проектируемой ступени

Рисунок 2 – график изменения скоростей потока в проточной части проектируемой ступени

Рисунок 3 – график изменения давления рабочего тела по проточной части проектируемой ступени

Рисунок 4 – график изменения плотности рабочего тела в проточной части проектируемой ступени


Вывод

В результате проведенного расчета были получены значения основных параметров потока и КПД ступени компрессора высокого давления, а также построены графики изменения этих параметров по проточной части ступени. Исходя из полученных в результате расчета значений можно получить геометрические параметры ступени.