
- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни запорізький національний технічний університет
- •Реферат
- •1. Призначення і тип двигуна, принципова схема
- •1.1 Коротка характеристика двигуна-прототипа для газодинамічного розрахунку вузла (тв3-117).
- •2. Вибір основних параметрів двигуна, даних для розрахунку та їх обґрунтування
- •3. Тепловий розрахунок двигуна Вихідні дані для розрахунку:
- •Вхідна частина двигуна
- •Компресор
- •Камера згоряння
- •Турбіна
- •Реактивне сопло
- •Визначення основних характеристик двигуна
- •4. Газодинамічний розрахунок компресора
- •Попередній розрахунок компресора
- •Розрахунок 1-ої ступені (по Dср )
- •Вихідні дані до розрахунку:
- •Кінематика потоку на вході в р.К.
- •Кінематика потоку на вході в р.К.:
- •Кінематика потоку на виході зі ступені:
- •5. Розрахунок деталі компресора на міцність
- •6. Вибір підшипників ротора Вибираємо підшипники кочення.
- •7. Розрахунок пера лопатки на міцність
- •Висновки
- •Перелік посилань
Вхідна частина двигуна
Температура повітря на вході в компресор:
(3.1)
Тиск на вході в компресор:
(3.2)
R = 29,27 кГ·м/кг·град – універсальна газова постійна;
Питома вага повітря перед компресором:
(3.3)
Компресор
Повний адіабатичний напір компресора:
(3.4)
Приймаємо адіабатичний ККД компресора 0,86; механічний – 0,99;
ад* = 0,86
м* = 0,99
дад* = 0,86
дад* = 0,86
тк = дад* · м* = 0,86 · 0,99 = 0,851
Визначаємо ефективну роботу компресора:
(3.5)
Задаємо швидкість на виході з дифузора: С2 = 130 м/с.
Повна температура потоку на виході з компресора:
(3.6)
Статична температура на виході:
(3.7)
Повний і статичний тиск на виході з компресора:
(3.8)
(3.9)
Питома вага повітря на виході з компресора:
(3.10)
Камера згоряння
Теоретична кількість повітря для згоряння 1 кг палива, паливо має склад: 86%С и 14%Н ( С = 0,86, Н = 0,14).
(кг/кг
палива)
Ви означаємо середню питому теплоємність продуктів згоряння Ср" = і повітря Ср' для температурного проміжку від Тн до ТЗ*:
(3.11)
(3.12)
Визначаємо необхідний коефіцієнт надлишку повітря:
(3.13)
Газова постійна продуктів згоряння
(3.14)
Повний тиск газу перед турбіною:
(3.15)
Визначаємо середнє значення показника адіабати продуктів згоряння, приймаємо орієнтовно k' = 1,32.
Орієнтовно оцінюємо температуру газу кінця розширення в двигуні:
(3.16)
Середня питома теплоємність чистих продуктів згоряння і повітря для температур від Т3* до Те:
(3.17)
(3.18)
Середня теплоємність дійсних продуктів згоряння:
(3.19)
Тепловий еквівалент роботи:
(ккал/кг·м)
Дійсне значення показника адіабати:
(3.20)
Це значення близько до прийнятого, тому подальший перерахунок не потрібен.
Турбіна
т* = 0,65
тт* = 0,86
в* = 0,80
Теплоперепад, який має бути спрацьовано на турбіні:
(3.21)
Цьому теплоперепаду відповідає умовна швидкість витікання газів:
(3.22)
Ступінь реактивності турбіни на середньому діаметрі приймаємо ρ=0,35.
Тиск на виході з соплового апарату турбіни:
(3.23)
Тоді:
(3.24)
Критичне відношення тиску при k’=1,33:
(3.25)
Перепад тиску нижчій за критичний, тому має бути місце розширення газу в соплових каналах.
Температура газу на виході с соплового апарату:
(3.26)
Тиск газу на виході з турбіни:
(3.27)
Ступінь розширення газу в турбіні:
(3.28)
Температура газу на виході з турбіни:
(3.29)
Приймаємо
м/с,
тоді статична температура:
(3.30)
Повний тиск за турбіною:
(3.31)