
- •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
Реактивне сопло
Коефіцієнт втрат швидкості в реактивному соплі:φс=0,99
Дійсний перепад тиску в реактивному соплі:
(3.32)
Швидкість на виході із сопла розраховуємо за формулою:
(3.33)
Температура у вихідному перетині:
(3.34)
Питома вага газу у вихідному перетині:
(3.35)
Визначення основних характеристик двигуна
Питома тяга двигуна з урахуванням палива, яке згоряє:
(3.36)
Необхідна витрата повітря:
(3.37)
Витрати газу через турбіну:
(3.38)
Питома витрата палива:
(3.39)
Годинна витрата палива:
(3.40)
Потужність, яка витрачається на компресор:
(3.41)
Потужність на валу турбіни:
(3.42)
4. Газодинамічний розрахунок компресора
З теплового розрахунку двигуна отримані наступні дані:
GB = 27,2 кг/с Тн* = Т0* = 288 К
к* = 14 Рн* = Р0* = 1,033 кг/см2 = 0,1033 МПа
δвх
= 0,98
= 33273 кг·м/кг
ад.н = 0,86 Lк = 44222 кг·м/кг
Попередній розрахунок компресора
Приймаємо наступні вихідні дані для розрахунку першої ступені компресора:
а)
відносний діаметр втулки на вході в
колесо
;
б) осьова швидкість повітря на вході в колесо на зовнішньому радіусі Сгаср = 150 м/с;
в) окружна швидкість колеса на зовнішньому радіусі Uк = 300 м/с.
Параметри на вході і виході з компресора були визначені раніше:
Р1 = 0,9 кг/см2 = 0,090 МПа
Р2 = 1,353 кг/см2 = 0,135 Мпа
Р2* = 14,46 кг/см2 = 1,446 МПа
Р1* = Р0* · GBХ = 0,1033 · 0,98 = 1,012 кг/см2 = 0,1012 МПа
Швидкість звуку критична на виході з компресора:
(4.1)
Коефіцієнт швидкості:
(4.2)
при С2а = 120 м/с
По λ2а знаходимо q(λ2а), використовуючи таблиці газодинамічних функцій [1]: q(λ2а) = 0,515004.
Знаходимо площу кільцевого перетину на вході і виході з компресора:
(4.3)
(4.4)
Знаходимо зовнішній діаметр колеса:
(4.5)
Внутрішній діаметр втулки:
(4.6)
(4.7)
Відносний діаметр втулки на виході з компресора:
(4.8)
Висота лопаток на виході:
(4.9)
Рисунок 4.1 – Тракт компресора
Потужність, споживаєма компресором:
Dk1 = Dk2 = const
(4.10)
Число обертів вала компресора:
(4.11)