Широкое применение осевых турбин в турбореактивных двигателях обусловлено, прежде всего, их высокой энергоемкостью и экономичностью. Именно эти преимущества осевых турбин наряду со сравнительной простотой и надежностью определили их доминирующее положение.
Современное состояние теории и практики проектирования осевых турбин обеспечивает возможность надежного определения параметров турбины на расчетном режиме с достоверным учетом всех видов потерь механической энергии в ее проточной части. При этом газодинамический расчет турбины усложняется, что приводит к значительному увеличению объема вычислений.
Одним из основных средств повышения мощности турбореактивного двигателя является повышение температуры газа перед турбиной Т*Г. но повышение Т*Г значительно влияет на ресурс и надежность турбины. Поэтому исходя из соображений ресурса, при высоких Т*Г необходимо применение новых более жаропрочных материалов, а также прогрессивных способов охлаждения лопаток и дисков турбины.
Обычно газодинамический расчет многоступенчатых турбин выполняют при заданной форме проточной части, поскольку основные исходные данные для расчета турбины получают в результате термогазодинамического расчета двигателя и согласования параметров компрессора и турбины, то к началу расчета проточная часть двигателя, а, следовательно, и его турбины известны.
Вначале расчет проводят для турбины с неохлаждаемыми ступенями, для определения температуры лопаток. Затем определяется эффективный метод охлаждения нуждающихся в охлаждении лопаток и количество, и температуру воздуха, забираемого за компрессором для охлаждения.
По результатам, полученным на предыдущих этапах проектирования, в масштабе вычерчиваем проточную часть турбины. Схема проточной части представлена на рис. 5.1.
Рассчитаем расход газа на входе в турбину и мощность каждого каскада:
=
=11780,15 кВт;
=
=7853,43 кВт;
=
=11684,24 кВт;
кг/с
Исходные данные для газодинамического расчета неохлаждаемой турбины приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
GГ |
37,562 кг/с |
Т*Г |
1550 К |
Р*Г |
1913000 Па |
nТВД |
14689 |
nТНД |
10898,1 |
nТВ |
6660,0 |
NТВД |
11780,15кВт |
NТНД |
7853,43кВт |
NТВ |
11684,24кВт |
Газодинамический расчет ступени турбины высокого давления
Принимаем:
D1cp=0,5775 мм, D2cp=0,5955 мм, h1=0,044 мм, h2=0,052 мм, kГ=1,31,
RГ=290 Дж/кг·К, СрГ=1238 Дж/кг·К, m=0,0396 (Дж/кг·К)-0,5, α2=68,2˚,
φ=0,946, ρТ=0,36, δРК=0,975, η*СТ=0,915.
Определение работы ступени турбины и проверка величины коэффициента нагрузки:
Дж/кг;
м/с;
Актуально о транспорте
Выбор расчетных положений и определение сил, действующих на рыхлитель
В процессе работы на дорожно-строительную машину действуют два вида сил: активные силы (сила тяжести машины и рабочего оборудования, сила тяги машины, силы, приложенные к штоку исполнительного гидроцилиндра и.т.п.) и реактивные силы, которые, в свою очередь, подразделяются на внешние (силы взаимоде ...
Определение габаритных размеров вагоносборочного участка
Длина вагоносборочного участка при наличии в нем малярного отделения рассчитывается по формуле , где Фс – количество вагонов (фронт работ) на одном пути сборочного отделения; Фм – количество вагонов (фронт работ) на одном пути малярного отделения; lв – расчетная длина вагона (принимается по нормам ...
Вагоны фирменных поездов
Фирменные поезда формируются из пассажирских вагонов, находящихся в эксплуатации не более 12 лет после постройки или капитально-восстановительного ремонта. В составе поезда обязательно есть вагоны повышенной комфортности со специальным сервисным обслуживанием, стоимость которого включена в стоимост ...