Министерство образования и науки Украины

Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского

"Харьковский авиационный институт"

Кафедра конструкции авиационных двигателей

Методические указания

к выполнению дипломного проекта

по специальности 7.100117 –

авиационные двигатели и энергетические установки

Харьков, 2008

1. ЦЕЛИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Дипломный проект – квалификационная работа, выполняемая студентом самостоятельно на заключительном этапе обучения.

Основные цели проекта:

• увязка и систематизация, развитие и закрепление знаний и умений, полученных студентом в ВУЗе по специальности 7.100117;

• выявление уровня подготовленности студентов к самостоятельной работе в должности инженера-механика в современных условиях;

• предоставление возможности (времени и средств) для разработок собственных оригинальных идей в области теории, конструкции или производства авиадвигателей.

2. Темы и общие требования к дипломным проектам

2.1. Темы проектов

Темы дипломных проектов (работ) разрабатываются выпускающей кафедрой (с учетом заявок-заданий КБ, заводов, НИИ, а также предложений со стороны студентов) и утверждаются Советом факультета. Темы обязательно актуальны, учитывают тенденции и перспективы развития авиадвигателестроения. Они, как правило, увязаны с темой выпускной работы бакалавра, с НИР кафедры или объектами производства на местах преддипломных практик.

Объектами проектирования могут быть:

- основной самолетный или вертолетный ГТД;

- вспомогательная силовая авиационная установка (ВСУ);

- авиационные двигатели иного типа – поршневой, роторно-поршневой, прямоточный, пульсирующий ВРД и др.;

- двигатели для стационарных установок.

2.2. Задание на выполнение дипломного проекта

1. Заданием определяется назначение летательного аппарата или другого объекта, для которого предназначен двигатель, тип и тяга (мощность) двигателя в стартовых условиях. Дипломнику оставляется выбор и обоснование значений необходимых для проектирования данных и основных параметров. Одновременно на него возлагается ответственность за принятые решения.

2. Дипломное задание выдается студенту до начала преддипломной практики. На месте проведения практики в течение первых ее двух недель руководитель практики может изменить или уточнить дипломное задание, сообщив содержание изменения на кафедру.

2.3. Требования к выполнению дипломного проекта

1. В проекте должна быть специальная часть, содержащая углубленную теоретическую или экспериментальную проработку элемента основной темы, могущую иметь практическое применение в производстве, учебном процессе или кафедральных НИР.

2. Современный системный подход к проектированию обязывает представить объект сложным модулем (подсистемой) в иерархической системе комплекса (ЛА).

3. Выполнение дипломного задания должно вестись:

- с использованием всех возможностей, предоставляемых институтом в части автоматизированного проектирования, с обязательным применением современной вычислительной техники;

- с учетом требований ГОСТ, ЕСТД, ЕСКД, “Норм летной годности”, ИКАО и других нормативных материалов.

4. Проект должен выполняться в международной системе единиц измерения “СИ”. Разрешается использование пособий, методик, программ, записанных в иной (старой) системе, но итоговые данные расчетов должны быть переведены в систему СИ.

2.4. Состав материалов проекта, представляемых на защиту

1. Пояснительная записка.

2. Графические материалы (конструкторские чертежи по основной теме и технологической ее части; файлы графической информации, схемы, графики, фотографии и иные виды иллюстраций).

3. Содержание работы над проектом

1. Проектирование проточной части двигателя

   1. Выбор и обоснование схемы и основных параметров двигателя

Производятся в соответствии с назначением летательного аппарата (или иного объекта). Приемлемые (оптимальные или близкие к ним) основные параметры двигателя могут быть назначены по имеющимся в литературе графикам-сеткам, построенным для различных условий полета (V и H) и при достижимых КПД элементов двигателя.

Если готовых графиков нет, их следует построить с использованием учебных пособий и стандартных программ, рекомендуемых кафедрой.

2. Термогазодинамический расчет двигателя

Он заключается в определении параметров состояния потока в характерных сечениях двигателя, величин удельной тяги (мощности) и удельного расхода топлива. Затем, исходя из потребной тяги (мощности), определяется расход воздуха на входе в двигатель. Расчетный режим определяется типом ГТД и ЛА (объекта). Как правило, для летательных аппаратов расчетным является взлетный режим.

3. Согласование параметров компрессора и турбины

Содержит выбор и обоснование числа каскадов и распределения работы между ними, числа ступеней в каждом каскаде, а также определение частот вращения с учетом ограничений на загрузку ступеней, окружные скорости и прочность рабочих лопаток.

Результаты работы иллюстрируются конструктивно-компоновочной схемой двигателя (М 1:5 или 1:10) с распределением параметров состояния потока в характерных сечениях.

4. Газодинамические расчеты

Газодинамические расчеты входного устройства, камеры сгорания и выходного устройства в типовых дипломных проектах выполняются по упрощенным методикам вручную.

Для камеры сгорания определяются объем и пропорций жаровой полости по обоснованно выбранной теплонапряженности.

Для компрессора и турбины:

- производится газодинамический расчет всех ступеней каждого каскада на среднем радиусе;

- производится газодинамический расчет одной (как правило, первой) ступени на нескольких радиусах;

- строятся на этих радиусах планы скоростей;

- выполняется профилирование лопаток рабочего колеса.

В осецентробежном компрессоре обязателен расчет и профилирование центробежной ступени.

В высокотемпературной турбине (Тг > 1170 К):

- профилируется лопатка, имеющая внутреннее охлаждение;

- выбирается схема организации охлаждения;

- выбирается тип охлаждения;

- рассчитывается потребный для охлаждения расход воздуха.