Машиностроение \ Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей

Конструкции и параметры турбины ТРД. Изучение принципа и условия работы основных узлов газовой турбины ТРД, страница 5

Площадь сечения р.к. на входе:

4)  Fт = π/4 (Дт2 – Двт2т)

5)  Плотность газа в сечении Т –Т: ρт = Рт/RTт, кг/м3 ;

6)  Относительная скорость газа в сечении:

Wт = Gг/ρт  Fт, м/с;

( из уровня неразрывности Gг = Wт Fт ρт кг/с)

7)  Окружная скорость вращения РК на среднем диаметре в сечении

Т – Т:           

Uсрт = π Дсрт n/60, м/с;

8)  Геометрически находим (построением) абсолютную скорость движения газа в сечении Т – Т:

9) площадь в сечении I – I: F1 = π Дср1 h1,   м2   

10) Окружная скорость в сечении I – I на среднем диаметре:

Ucр1 = π Дср1  n/60, м/с;

11) Адиабатическая работа расширения газа с СА:

Lagca = (1 – β) Lagст, Дж/кг;

12) Lagca = к/к – 1 RTг* [ 1 – 1/ Рг/Р1)к – 1/к],  Дж/кг  

Отсюда определяется Р1, Па;

13) Из уравнения адиабаты: 

Тг*/Т1 = (Рг*/Р1) к – 1/к                       определяем Т1, К;

14) Плотность газа в сечении I – I:

Ρ1 = Р1/RT1           кг/м3

15) Относительная скорость газа на входе в РК:

W1 = Gг/ρ1 F1, м/с

16) Геометрически (построением) определяется абсолютная скорость газа  в сечении I – I:

17) Площадь сечения проточной части на входе в турбину:

Fг = π/4 (Дрк2 – Двтг2), м

18) Определяем плотность газа в сечении Г – Г:

ρг*/ρг =RTг*, ρг = Рг*/RTг*, кг/м;

19) Скорость газа в сечении Г – Г:

Сг = Gг/ρгFг, м/с;

20) Температура газа в сечении Г – Г:

Тг = Тг* - Сг2/2320, К;

Рг = Рг*/(Тг/Тг*)к/к – 1, Па;

21) Мощностный КПД ступени:

ήст = Lcт/Lagст;

Lст = 1160 (Тu* - Тт*), Дж/кг;

Lagcт задано.

Задание

При выполнении лабораторной работы студенты должны:

  1. Изучить назначение и условия работы ТРД.
  2. Изучить конструктивные особенности элементов конкретной турбины и уяснить их назначениях, ознакомится с применяемыми материалами.
  3. Провести упрощенный расчет ступени изучения турбины.
  4. Построить геометрическую схему проточной части, треугольники скоростей на входе  и выходе РК и схему изменения параметров газа (скорость, давление, температура) по проточной части ступени.

Методика выполнения работы.

Изучение назначения, принципов работы и конструктивных особенностей узлов производится студентами самостоятельно по методическому руководству с использованием представленных в нем чертежей и препарированного, учебного стенда по изучаемой турбине.

Отчетность

Работа выполняется на стандартном бланке, в котором должно быть:

  1. Расчет ступени турбины.
  2. Схема проточной части с геометрическими размерами в масштабе.
  3. Схема изменений параметров газа по проточной части ступени турбины.
  4. Эскиз одной из детали газовой турбины (по индивидуальному задании преподавателю) с указанием применяемых материалов и способа изготовления.

После оформления бланка работа защищается в индивидуальной системе с преподавателем. При защите возможно использование средств технического контроля.

КОНРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1). Для чего предназначена турбина ТРД?

2). Из чего состоит ступень турбины? Что происходит в каждом из ее элементов?

3). Что такое элементарная ступень?

4). Что такое реактивная турбина?

5). Как строится треугольник скоростей на входе в РК?

6). Как строится треугольник скоростей на выходе из РК?

7). Какие потери энергии имеют место в турбине?

8). Как соединяются диски ротора турбины, лопатки к дискам?

9). Из каких элементов состоит рабочая лопатка турбины? Сопловая лопатка?

10). Как устроены сопловые аппараты турбины?

11). Из чего состоит ротор турбины и как передается крутящий момент от нее компрессору?

12). Как устроена задняя опора турбины?

 

Скачать файл