Газодинамический расчёт осевого компрессора газотурбинного двигателя, страница 2

   1.27. Осевой зазор между венцами рабочих колёс и направляющих аппаратов:

         Δs_рк=0,2· S_{вт рк} = 0,2·0,1129 = 0,02259 (м).

         Δs_на=0,25· S_{вт на}= 0,2·0,0419 = 0,01863 (м).        

   1.28. Аналогичный расчёт провожу для остальных ступеней и свожу в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Ступень	Fвхi	∆F'кi	N'	Dк	hрк	hса	∆Sрл	∆Sна	Sвтна	Sвтрл	∆r
1	0,4655	1,0070	0,0000	0,9759	0,1882	0,1732	0,0226	0,0186	0,0932	0,1129	0,0038
2	0,3710	0,6859	0,2000	0,9030	0,1518	0,1396	0,0199	0,0164	0,0820	0,0993	0,0030
3	0,2941	0,4243	0,4000	0,8450	0,1228	0,1130	0,0177	0,0146	0,0729	0,0884	0,0025
4	0,2346	0,2222	0,6000	0,8050	0,1028	0,0946	0,0164	0,0136	0,0678	0,0822	0,0021
5	0,1926	0,0795	0,8000	0,7776	0,0891	0,0820	0,0160	0,0132	0,0661	0,0802	0,0018

1.29. Окончательные результаты расчёта  представлены в табл. 1.3 .

Таблица 1.3

Ступень		h,мм	S,мм	∆s,мм	∆r,мм	Dк,мм	Dвт,мм	Dср,мм	Fп,м^2	Fвт,м^2	Fк,м^2
1	РЛ	188,22	112,93	22,59	3,76	975,88	599,44	787,66	0,75	0,28	0,47
	НА	173,16	93,17	18,63	3,76	945,76	599,44	772,60	0,70	0,28	0,42
2	РЛ	151,78	99,35	19,87	3,04	903,00	599,44	751,22	0,64	0,28	0,36
	НА	139,64	81,96	16,39	3,04	878,71	599,44	739,08	0,61	0,28	0,32
3	РЛ	122,78	88,40	17,68	2,46	845,00	599,44	722,22	0,56	0,28	0,28
	НА	112,96	72,93	14,59	2,46	825,35	599,44	712,40	0,53	0,28	0,25
4	РЛ	102,78	82,23	16,45	2,06	805,00	599,44	702,22	0,51	0,28	0,23
	НА	94,56	67,84	13,57	2,06	788,55	599,44	694,00	0,49	0,28	0,21
5	РЛ	89,08	80,17	16,03	1,78	777,60	599,44	688,52	0,47	0,28	0,19
	НА	81,95	66,14	13,23	1,78	763,35	599,44	681,39	0,46	0,28	0,18

1.30. Контроль расчёта:= L_ст1 + … + L_ст5 (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Ступень	D'кi	H'zi	Hzi
1	1,00000	0,190	30,0670755
2	0,92532	0,260	35,2286961
3	0,86589	0,325	38,5468735
4	0,82490	0,325	34,9838419
5	0,79682	0,280	28,1330097

=166,96(кДж/кг);

погрешность DH = .

КВД

Компрессор - дозвуковой.

1.1. Полное давление на входе в компрессор:

Р*₂= 423,3(кПа).

1.2. Изоэнтропическая работа сжатия, затрачиваемая в компрессоре:

Н_s=·R·T*_вх· (π_квд-1) = 1,005·454,1· (5,16 ^0,2857 –1) = 260,08  ().

1.3. Полная работа сжатия, затрачиваемая в компрессоре :

L_квд== = 302,42().

1.4. Осевая составляющая скорости на входе в РК первой ступени:

  λ_а1 = с_а1/(18,3 ) = 180/(18,3)=0,462;

1.5. Проходная площадь на входе в  компрессор:

q(λ_а1) = 0,665;

k_G=0,98 - коэффициент, учитывающий неравномерность поля осевой составляющей скорости по высоте лопатки и влияние пограничного слоя;

для воздуха  m=40,4;

F_{вх квд} = F_{вых кнд} = 0,169 (м²).

1.6. Полная температура воздуха за компрессором:

Т*_квд=Т*_вх +  = 454,1 + = 755,02 (К).

1.7. Полное давление воздуха за компрессором:

Р*_{квд вых} = Р*₂·π = 99,299·5,16= 2183,8 (кПа).

1.8. Кольцевая площадь на выходе из компрессора:

с_{а вых} = 140 ();

λ_{а вых}= =  = 0,278;

q(λ_{а вых}) = 0,425;

k_G2=0,96;

F_{квд вых}= = = 0,066 (м²).

1.9. Относительный диаметр втулки на выходе из компрессора:

  d_вых= 0,9.

1.10. Относительный диаметр втулки на входе при D_вт =const:

`F= =  =2,56

`d _вх =d_вых / = = 0,791.

1.11. Периферийный  и втулочный диаметры входного и выходного сечений компрессора:

D_{вх квд} = =0,758  (м);

D_{вх вт}=`d_вх .D_{вх квд} =0,599  (м);

D_{вых квд} =  = 0,666  (м);

D_{вых вт}=`d_вых ·D_{вых квд} = 0,599  (м);  

1.12. Высота лопатки:

h _вых =  =  = 0,0333  (м);

1.13. Окружные скорости на наружном диаметре первой ступени компрессора:

U_{вх квд}=π·D_{вх квд}· = 3,14·0,758· = 341,24  ().

1.14. Коэффициент расхода:

=0,527 .

Распределение  напора  по  ступеням  компрессора  и  уточнение  числа  ступеней

1.15. Распределяю коэффициенты напора по ступеням (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Коэффициенты     напора      ступеней   Hzi
1	2	3	средние	z-1	z
0,28	0,29		0,30	0,28	0,24

1.16. Коэффициент напора всего компрессора:

 = = 2,597.

1.17. Вычисляю необходимое число средних ступеней:

5  .

1.18. Тогда для средних ступеней коэффициент напора будет:

Н_Ζср=.

1.19. Условное число ступеней:

Ζ_усл=4+5=9.