1.Определение размеров сечения на входе в вентилятор

Учитывая сравнительно большой расход воздуха (561,96 кг/ с), для уменьшения диаметральных размеров двигателя задаём:

- осевую скорость воздуха C_1α = 220 м/с;

- окружную скорость лопаток вентилятора в периферийном сечении = 500 м/с;

- относительный диаметр втулки первой ступени вентилятора = 0,45;

Приведённую скорость и относительную плотность тока вычисляем по формулам:

; ;

;

Площадь сечения на входе в вентилятор находим по уравнению:

; ;

Диаметр РК на периферии вычисляем по формуле:

; ;

; ;

Диаметр условного сечения, разделяющего потоки I и II контуров, находим по формуле:

; ;

где = 561,96 кг/с, = 468,3 кг/с – расходы воздуха (суммарный и через наружный контур, определяемые при термодинамическом расчёте) .

2. Определение количества ступеней вентилятора

двухконтурного турбореактивного двигателя

Окружную скорость лопаток на диаметре вычисляем по формуле:

; ;

Густоту решётки у втулки РК принимаем Вычисляем густоту решётки, закрутку воздуха и работу, сообщаемую воздуху рабочими лопатками вентилятора, на диаметре по уравнениям:

; ;

; ;

; ;

Среднее значение работы вентилятора в зоне внутреннего контура определяем по формулам:

;

; ;

Таким образом, окончательно принимаем вентилятор одноступенчатый,

размеры на входе ; ; ;

Работа в зоне наружного контура , в зоне внутреннего контура .

3.Распределение работы сжатия между каскадами компрессора и

определение количества ступеней турбины высокого давления

Для того, чтобы проверить, можно ли выполнить вентилятор без присоединённых

ступеней, определяем работу, которая в этом случае приходится на КВД:

; ;

Работу турбины высокого давления находим по формуле:

; ;

Приблизительно определяем, при какой окружной скорости турбины высокого давления можно получить работу .

Пусть . Тогда в случае двухступенчатой турбины ( ) получаем:

;

Принимаем

Следовательно, можно принять схему двигателя с двухступенчатой турбиной высокого давления и одноступенчатым вентилятором.

Определим количество присоединенных ступеней:

Работа турбины распределяем между двумя ступенями:

; ;

4.Определение параметров воздуха и диаметральных размеров

на выходе из вентилятора

Степень повышения давления воздуха в вентиляторе в зоне внутреннего контура определяем, принимая - как в термодинамическом расчёте:

;

Давление и температуру воздуха на выходе из КНД определяем по формулам:

;

;

Так как вентилятор одноступенчатый, и имея падение скорости в ступени порядка 10 м/с, принимаем , а с учетом двух присоединенных ступеней. Вычисляем , и площади сечений и по формулам:

;

;

по таблице газодинамических функций;

;

;

Наружный диаметр вентилятора принимаем равным ,

Диаметр условного сечения, разделяющего потоки наружного и внутреннего контуров на выходе из вентилятора, определяем по формуле:

;

Принимаем толщину разделительного корпуса между I и II контурами, равной

20 мм. Тогда внешний диаметр I контура равен 1,34 - 0,020 = 1,32 м. Диаметр втулки определяем по формуле:

;

Итак, на выходе из вентилятора имеем:

наружный контур;

внутренний контур;