Машиностроение \ Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей

Газодинамический расчёт двигателя. Компрессор низкого давления. Абсолютная скорость движения воздуха на входе в рабочее колесо, страница 3

Критическая скорость истечения газа из соплового аппарата первой ступени:

720,7м/с;

Действительная скорость истечения:

где - коэффициент скорости – выбирается из интервала 0,97 – 0,98.

Выбираем значение угла α₁ = 28⁰; этот угол определяет направление вектора скорости С₁ на выходе из соплового аппарата. Зная угол, определяем осевую и окружную составляющие скорости С₁.

Осевая составляющая:

Окружная составляющая:

На внешнем диаметре первой ступени компрессора окружная скорость принята равной u_в = 345 м/с. Окружная скорость лопаток первой ступени турбины на среднем диаметре:

Проверяем условия, при которых возможно получение достаточно высокого КПД ступени. что в допустимых пределах 270 – 370 м/с.

Вычисляем коэффициент нагрузки:

Коэффициент входит в интервал допустимых значений (1,2 – 1,8);

что входит в интервал допустимых значений (0,55 – 0,75);

Определяем относительную скорость движения газа на входе в лопатки рабочего колеса:

Определяем угол β₁, характеризующий направления вектора скорости w₁:

Закрутка газа в рабочем колесе:

Окружная составляющая абсолютной скорости С₂ на выходе из рабочего колеса:

Выбирая степень реактивности ступени ρ_т = 0,35, определяем абсолютную скорость газа на выходе из лопаток рабочего колеса:

Относительная скорость:

494,07м/с;

Определяем угол α₂, характеризующий направление вектора С₂:

α₂ = 86⁰.

Полученное значение угла отличается от 90⁰ на 4⁰, что не превышает заданного предела (25⁰).

Находим осевую составляющую абсолютной скорости:

Находим угол β₂, характеризующий направление вектора w₂.

; ;

Определяем термодинамические параметры газа перед рабочим колесом:

Находим площадь поперечного сечения проточной части:

Вычисляем средний диаметр колеса с учётом того, что частота вращения турбины высокого давления равна частоте вращения компрессора высокого давления:

Диаметр втулки колеса турбины:

м;

Наружный диаметр:

Относительный внутренний диаметр колеса:

Высота рабочей лопатки первой ступени:

Определяем ширину первой ступени:

Ширина рабочего колеса:

Определяем хорду лопаток на рабочем колесе:

Определяем шаг лопаток на рабочем колесе:

Определяем число лопаток на рабочем колесе первой ступени:

;

На выходе из последней ступени турбины принимаем скорости

Определяем термодинамические параметры газа за турбиной высокого давления:

Находим площадь поперечного сечения проточной части:

Так как в данном случае рассматривается компрессор с постоянным наружным диаметром, то наружный диаметр за турбиной высокого давления такой же, как и перед этой турбиной, т.е. D_1ТВ = D_2ТВ = 0,908м;

Внутренний диаметр: