Камера сгорания турбовинтового двигателя мощностью 3 МВт для гражданского самолета

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский

государственный политехнический университет

институт машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)

Кафедра «Машины и оборудование энерготехнологических

 комплексов»

Пояснительная записка

к дипломному проекту

Тема: Камера сгорания турбовинтового двигателя мощностью 3 МВт для гражданского самолета

Студент гр. 6103	Гевейлер П.Г.
Руководитель, профессор, д.т.н.	Митрофанов В.А.
Консультанты:
по экономическому обоснованию, доцент, к.э.н.	Забелин Б.Ф.
по безопасности жизнедеятельности и охране окружающей среды	Клочкова Т.О.
Работа допускается к защите заведующий кафедрой, профессор, д.т.н.	Богов И.А.

Санкт-Петербург

2013 год

Аннотация

В дипломном проекте освещены основные сведения о камерах сгорания газотурбинных двигателей. Благодаря им выбрана конструкция камеры сгорания, удовлетворяющая заданию. Так же приведен метод и пример расчета противоточной камеры сгорания турбовинтового двигателя мощностью 3 МВт для гражданской авиации. Рассчитаны геометрические параметры конструкции, и параметры рабочего процесса, показывающие условия запуска и устойчивой работы камеры сгорания, токсичность двигателя.

Рассматриваемая конструкция имеет экономическое обоснование, основанное на меньшем расходе топлива, нежели чем у аналогичных двигателей, применяемых в гражданской авиации, подобной мощности. Последнее также положительно влияет на выброс углекислого газа.

Помимо вышесказанного об «экологичности» двигателя, в данной работе представлен расчет, показывающий выброс вредных веществ на условно пусковом цикле.

Аnnotation

In the capstone project covered the basics of the combustion chambers of gas turbine engines. Thanks to them, the chosen design of the combustion chamber, satisfying job. The same is an example of the calculation method and counter-combustion engine turboprop 3 MW for civil aviation. Calculated the geometric parameters of the design, and workflow settings, showing the conditions of starting and stable operation of the combustion chamber, the toxicity of the engine.

Consider the construction of a business case, based on less fuel than than similar engines used in civil aviation, such power. The latter also has a positive effect on carbon emissions.

In addition to the above, the "green" engine, in this paper, a calculation showing the emission of harmful substances conventionally launch cycle.

Список обозначений

 — химическая формула монооксида углерода;

 — химическая формула углекислого газа;

 — медианный диаметр капель топлива;

 — индекс эмиссии загрязняющего вещества, г/кг топл.;

 — энергия разряда конденсатора свечи зажигания;

 — площадь;

 — расход воздуха;

 — высота

 — химическая формула несгоревших углеводородов;

 — длина

 — теоретический расход воздуха для сжигания 1 кг топлива;

 — химическая формула окислов азота;

 — количество топливных форсунок;

 — давление газа;

 — число дымности;

 — поверхность жаровой трубы;

 — температура газа;

 — максимальная температура стенки жаровой трубы;

V — объем;

 — коэффициент избытка воздуха;

 — коэффициент потерь полного давления;

 — приведенная скорость;

 — коэффициент окружной неравномерности поля температуры газа перед турбиной, как отношение разности максимальной температуры газа и среднемассовой к подогреву в камере сгорания;

 — коэффициент радиальной неравномерности температуры перед турбиной, как отношение разности максимальной по высоте канаkа температуры газа и среднемассовой к подогреву газа в камере сгорания;

 — отношение тангенциальной и осевой составляющих скорости воздуха на выходе из завихрителя;

Индексы верхние и нижние:

 — обозначение относительной величины; z - выход из камеры сгорания;

гс — газосборник жаровой трубы;

ж — жаровая труба;

з — завихритель;

зг — зона горения;

к — вход в камеру сгорания;

кк — кольцевой канал между корпусами камеры сгорания и жаровой трубы;

ож — все отверстия, щели и каналы завихрителей жаровой трубы;

кс — камера сгорания;

охл — охлаждающие щели жаровой трубы;

зап — запуск;

мг — малый газ;

расч — расчетный режим.