
- •Оглавление
- •Часть I. Методика выполнения теплового расчета судового газотурбинного двигателя (гтд) 9
- •1.3.1. Расчет параметров рабочего тела в первой ступени турбины 20
- •1.3.2. Расчет размеров основных элементов проточной части турбины 26
- •Часть II. Пример теплового расчета судового газотурбинного двигателя 31
- •Глава 1. Пример расчета тепловой схемы газотурбинного двигателя 31
- •Глава 2. Пример расчета параметров рабочего тела в проточной части пропульсивной турбины 42
- •2.5.1. Размеры первой ступени турбины 61
- •2.5.2. Размеры второй ступени турбины 62
- •2.5.3. Размеры третьей ступени турбины 62
- •Глава 3. Пример расчета параметров газа в проточной части турбины компрессора 65
- •3.1. Определение числа ступеней турбины 65
- •Введение
- •Часть I. Методика выполнения теплового расчета судового газотурбинного двигателя (гтд)
- •Выбор тепловой схемы гтд
- •1.2. Расчет тепловой схемы гтд
- •1.3. Расчет основных параметров рабочего тела в проточной части пропульсивной турбины
- •1.3.1. Расчет параметров рабочего тела в первой ступени турбины
- •1.3.2. Расчет размеров основных элементов проточной части турбины
- •1.4. Расчет турбины компрессора
- •Часть II. Пример теплового расчета судового газотурбинного двигателя глава 1. Пример расчета тепловой схемы газотурбинного двигателя
- •1.1. Расчет параметров воздуха на входе в компрессор
- •1.2. Расчет параметров воздуха в конце его сжатия в компрессоре (точка 1)
- •1.3. Определение параметров воздуха на выходе из регенератора (точка 2)
- •1.4. Определение параметров газовой смеси на выходе из камеры сгорания
- •1.5. Определение параметров газа на выходе из турбины компрессора (точка 4)
- •1.6. Определение параметров газа за пропульсивной турбиной (точка 5)
- •1.7. Параметры газа за регенератором (точка 7)
- •1.8. Определение эффективных показателей работы пропульсивной турбины
- •Глава 2. Пример расчета параметров рабочего тела в проточной части пропульсивной турбины
- •2.1. Определение числа ступеней турбины
- •2.2. Расчет первой ступени
- •2.3. Расчет второй ступени
- •2.4. Расчет третьей ступени
- •2.5. Определение размеров основных элементов проточной части пропульсивной турбины
- •2.5.1. Размеры первой ступени турбины
- •2.5.2. Размеры второй ступени турбины
- •2.5.3. Размеры третьей ступени турбины
- •Глава 3. Пример расчета параметров газа в проточной части турбины компрессора
- •3.1. Определение числа ступеней турбины
- •3.2. Расчет первой ступени турбины компрессора
- •3.3. Определение размеров основных элементов проточной части первой ступени турбины компрессора
- •Библиографический список
2.3. Расчет второй ступени
Исходные данные для расчета второй ступени турбины.
Параметры газа на входе во вторую ступень турбины (точка 0) соответствуют параметрам газа на выходе из первой ступени (точка 4 на рис. 7.)
Энтальпия
,
Температура
,
Удельный
объем
,
Давление
,
Теплоемкость
газа
,
Секундный
расход газа
,
Срабатываемый
теплоперепад
,
Скорость
входа потока в ступень
.
Расчет проточной части второй и третьей ступеней пропульсивной турбины выполнен по уравнениям, использованным при расчете первой ступени.
Определяем теплоперепад, срабатываемый в направляющем аппарате второй ступени.
.
Давление газа на выходе из направляющего аппарата второй ступени будет равно
.
Рис. 7. Процесс
расширения газа в первой ступени.
Рассчитываем теоретическую абсолютную скорость выхода газа из направляющего аппарата ступени
.
Действительная абсолютная скорость выхода газа из направляющего аппарата ступени
.
Потери энергии в направляющем аппарате
.
Действительный теплоперепад в направляющем аппарате
.
Параметры газа на выходе из направляющего аппарата:
Энтальпия
,
Температура газа на выходе из направляющего аппарата ступени
,
Удельный объем
.
Окружная скорость на рабочем колесе ступени определится как
.
Выбирается
угол выхода газа из направляющего
аппарата
Определяется относительная скорость входа потока газа на рабочее колесо
.
Определяется угол входа газа в рабочее колесо
то
есть
Далее
проводится построение треугольника
скоростей и графически находятся
значения величины скорости
и угла
.
Определяется располагаемый теплоперепад на рабочих лопатках
.
Рассчитывается давление газа за рабочим колесом второй ступени
.
Рассчитывается
теоретическая относительная скорость
выхода потока газа из рабочего колеса
.
Определяется
действительная скорость
.
Потери энергии в каналах рабочего колеса
.
Определяется величина использованного теплоперепада
.
Параметры газа за рабочим колесом:
Энтальпия
,
Температура газа на выходе из рабочего колеса
,
Удельный объем
.
Далее определяем величину среднего диаметра облапатывания
.
Определяем длину сопловой лопатки
.
Находим длину рабочей лопатки
.
Рассчитываем абсолютную скорость движения потока газа на выходе из рабочего колеса и угол выхода
.
Затем
величины скорости
и угла
дополнительно определяются методом
построения треугольников скоростей.
Определяем работу газа на окружности рабочего колеса второй ступени
.
Определяем окружной КПД второй ступени
.
Рассчитываем дополнительные внутренние потери энергии во второй ступени:
Потери мощности на трение и вентиляцию
,
Потери энергии на трение и вентиляцию,
Потери энергии на утечку газа
.
Далее рассчитываем внутреннюю работу второй ступени
.
Определяем параметры газа на выходе из второй ступени:
Энтальпия
Температура
,
Удельный объем
.
На основании полученных данных строится диаграмма расширения газа во второй ступени турбины.