Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Самарский государственный аэрокосмический университет

имени академика С.П. Королева»

(национальный исследовательский университет)

Кафедра:Эксплуатации авиационной техники

Выпускная квалификационная работа

«Проектирование силовой установки с ТРДД для

среднемагистрального пассажирского самолета»

По направлению 160900 «Эксплуатация и испытания авиационной

и космической техники»

Научный руководитель: д.т.р. профессор Загорский В.А.

Студент: Гхмире Арджун Кумар

Самара 2014

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА» (СГАУ)

Кафедра:Эксплуатации авиационной техники

«УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедрой

Профессор, д.т.н Коптев А.Н

«____»_____________2014г.

Задание на выпускную квалификационную работу бакалавра (ВКРБ)

Студенту : Гхмире Арджун Кумар группы: 3401

1. Тема ВКРБ: Проектирование силовой установки среднемагистрального пассажирского самолета первого класса с силовой установкой на основе____ ТРДД CF6-80А

утверждена приказом по университету от «___» _________2014 г. №_____

2. Перечень вопросов, подлежащих разработке в дипломном проекте:

2.1Назначение СУ;

2.2Требование к СУ;

2.3 Состав СУ

2.4 ТЗ на СУ по прототипу и самолёту

2.5 Проектирование маршевого двигателя

• Термогазодинамический расчет

• Профилирование проточной части

• Компоновка двигателя по прототипу

• Прочностной расчёт

2.6 Система запуска

• Обоснование важности системы

• ТЗ на систему запуска по спроектированному двигателю

• Проектирование системы запуска

2.7 Эксплуатационный раздел

- подготовка ГТД к запуску, этапы запуска;

3. Исходные данные к выполнению ВКРБ:

- стартовая тяга Р₀ = 21822 кгс;

- степень двухконтурности m = 4,7;

- степень повышения давления воздуха в компрессоре π^*_к = 28;

- температура газов перед турбиной Т^*₃ = 1472 К.

4. График выполнения ВКРБ:

Этапы выполнения ВКРБ	%	Сроки выполнения по этапам	Итоги проверки
2.1-2.3	15	15.03.14 г.
2.5	50	01.04.14 г.
2.6	25	30.04.14 г.
2.7	10	01.06.14 г.

5. Срок представления на кафедру законченной ВКРБ: «12 » мая 2014 г.

6. Дата выдачи задания «___» 20 14 г.

Руководитель ВКРБ

д.т.н. профессор ________________________ В.А.Загорский

Задание принял к исполнению

________________ Гхмире Арджун Кумар

Реферат

Выпускная квалификационная работу бакалавра (ВКРБ)

Пояснительная записка: ___ стр, 1 табл, ___ источников.

Графическая часть: ___ листов форма А___

ДВИГАТЕЛЬ, ТУРБИНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ТУРБИНА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ, КАМЕРА СГОРАНИЯ, СТУПЕНЬ ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ЛОПАТКА, СОПЛОВОЙ АППАРАТ, РАБОЧЕЕ КОЛЕСО, ДИСК, ЗКСПЛУАТАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ, ЧАСТОТНАЯ ДИАГРАММА, ЗАПАС ПРОЧНОСТИ, СИСТЕМА ЗАПУСКА, ПОТРЕБНАЯ МОЩНОСТЬ, МАССА СИСТЕМЫ.

Выполнен термогазодинамический расчет ТРДД, на основе двигателя прототипа CF6-80А, рассчитаны основные параметры КВД, построен эскиз меридионального сечения проточной части, а также произведено профилирование лопатки рабочего колеса КВД. Выполнен расчет лопатки и диска первой ступени КВД на прочность, построена частотная диаграмма ступени.

В данном курсовом проекте спроектирован компрессор высокого давления ТРДД для пассажирского самолета, удовлетворяющий современным требованиям по массе и конструктивному исполнению.

В проекте описан порядок сборки и разборки проектируемого компрессора, проведен анализ эксплуатационной технологичности.

Произведен расчет системы запуска, согласно предложенному заданию. Получены значения момента, развиваемого стартером, определен массовый полярный момент инерции раскручиваемого ротора двигателя, определен начальный пусковой момент стартера, определена максимальная полезная мощность стартера. Также определена приближенная масса подобранной системы и минимальный потребный запас рабочего тела, необходимых для автономной работы системы запуска на борту ЛА.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 7

1. Исходные данные для проектирования и назначение силовой установки………………...............................................................................8

2. Требования к силовой установке 10

3. Состав силовой установки 11

4. Проектирование двигателя 12

4.1.1.Компрессор наружного контура (вентилятор) 12

4.1.2.Компрессор низкого давления 13

4.1.3.Компрессор высокого давления 14

4.1.4.Камера сгорания 15

4.2.Проектный расчет основных параметров компрессора высокого

давления.....................................................................................................18

4.2.1.Расчет диаметральных размеров КВД. 18

4.2.2.Построение меридионального сечения проточной части КВД 22

4.3.Распределение работы сжатия и основных кинематических параметров по ступеням 25

4.3.1.Кинематический расчет ступени КВД на среднем диаметре. 28

4.3.2.Расчет параметров по высоте лопатки выбор закона профилирования. 32

4.3.3.Определение параметров потока в различных сечениях по радиусу …………………………………………………………………………….37

4.4.Профилирование лопаток рабочего колеса компрессора ..............41

4.4.1Определение геометрических характеристик профилей и решёток …………………………………………………………………………….41

4.4.2.Расчёт координат контуров и построение профилей 45

4.5.Анализ конструктивной схемы двигателя и выбор конструктивной схемы ГТД 48

4.5.1.Анализ конструктивно-силовой схемы двигателя CF6-50-C 49

4.5.2.Выбор конструктивно – силовой схемы двигателя 51

4.5.3.Анализ конструктивно – силовой схемы и выбор схемы КВД 51

4.6.Расчет лопатки на статическую прочность 52

4.7.Расчет диска на прочность 59