Добавил:

spbguap9 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Предмет:

Добыча нефти и газа

Файл:

ЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБИНЫ.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

01.02.2021

Размер:

2.12 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

φ cosα

;

ОПТ

1 ρ

0,98 cos22,44

0,631;

ОПТ

1 0,485

u X

ОПТ

2 h

2ТТВ

;

u 0,631

2 125,75 316,5 м/с;

60 u

;

СР

60 316,5

1259мм;

СР

4800

;

2AZ

π D

СР

1243

314 мм;

π 1,259

;

СР

1259

314 945 мм;

DK 950мм.

2.2 ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТУПЕНЕЙ ПО СРЕДНЕМУ ДИАМЕТРУ

Распределив теплоперепад и задав кинематические параметры, можно

произвести газодинамический расчет по среднему диаметру, результаты

которого сведены в табл.2.3

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Таблица 2.3. Результаты газодинамического расчета по среднему

диаметру

Наименование величины

Адиабатический теплоперепад ступени

Полная температура за ступенью

Полное давление за ступенью

Осевая составляющая скорости за РЛ

Статическая температура за РЛ

Статическое давление за РЛ

Удельный объем РЛ

Ометаемая площадь на выходе из РЛ

Высота РЛ

Веерность ступени

Окружная скорость на среднем диаметре РЛ

Адиабатический теплоперепад в соплах

Степень реактивности на среднем диаметре

Скорость газа на выходе из сопел

Угол выхода потока из сопел

Осевая составляющая скорости за СА

Статическая температура за СА

Статическое давление за СА

Удельный объем за СА

Формула

найден

ст

/С

ад

СТ

/π

СТ

задаемся

/2С

2а

mη*СТ

(T2 /T0 )

G 2 /C 2a

/4 F

/π

)/l

π(D

)n/60

(1 ρ

АД

СР

СТ

принимаем

2hадС

Принимаем

С1sin( α1 )

T	*	h	ст	φ	2	/С
			C				P
0

P0* (T1/T0* )mφ2

RT1/P1

Обозн	Разм.	ступен	ступен
		ь	ь
		ТВД	ТHД
3	4	5	6
hстад	кДж/кг	189,4	125,8
Т2*	К	919,4	819,7
Р2*	Па	217929	131826
С2а	м/с	183,6	171,0
Т2	К	904,9	807,1
Р2	Па	202602	123180
V2	м3/кг	1,286	1,887
F2а	м2	0,574	0,914
lр	м	0,153	0,244
Dl	-	7,794	4,897
U2	м/с	329,8	300,0
hсад	кДж/кг	123,1	64,8
cp	-	0,350	0,485
С1	м/с	486,3	352,7
1	град	17,40	22,44
C1а	м/с	145,4	134,6
Т1	К	961,1	865,8
Р1	Па	277574	169384
V1	м3/кг	0,997	1,472

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Ометаемая площадь на выходе из СА

Высота сопловой лопатки

Окружная скорость на среднем диаметре СА

Коэффициент расхода для СА

Окружная проекция абсолютной скорости

Окружная проекция относительной скорости

Угол входа потока на РЛ

Скорость выхода потока на РЛ

Скорость выхода потока из РЛ

Угол выхода потока из РЛ

Окружная проекция относительной скорости

Окружная проекция абсолютной скорости

Угол выхода потока за РЛ

Скорость выхода потока

Скорость звука в потоке за РЛ

Число Маха за РЛ

Скорость звука на выходе из СА

Число Маха на выходе из СА

Температура заторможенного потока на РЛ

Ширина РЛ на среднем диаметре

Передний осевой зазор

Ширина сопел на среднем диаметре

Задний осевой зазор

G /C								1а											F1а	м2	0,554	0,906
			1					1а
																		DK	lc	м	0,148	0,242
	D			2		/4 F										/π			lc	м	0,148	0,242
				2
				K
				K									1a				2
																	2
π(DK lC )n/60																			U1	м/с	328,5	299,6
π(DK lC )n/60
С	1а		/U				1												C1а-	-	0,443	0,449
	1а						1
C	1U			cos(α									)						С1u	м/с	464,0	326,0
	1U										1
C					U					1									W1u	м/с	135,5	26,4
	1U									1
arctg(C									1a		/W						)		1	град	47,02	78,89
									1a						1U
C				/ sin(									1		)				W1	м/с	198,8	137,2
C				/ sin(											)
	1a
ψ			W				2		2ρ h								ад		W2	м/с	394,1	356,5
ψ			W						2ρ h								СТ
						1											СТ
arcsin(C										2a			/W				)		2	град	27,77	28,67
										2a						2
W			/cos(β									2		)					W2U	м/с	348,7	312,8
	2											2
W2U U2																			C2U	м/с	18,86	12,76
W2U U2
arctg(C									2a		/C					2U	)		2	град	84,1	85,7
									2a							2U
C2a / sin(													2 )						C2	м/с	184,6	171,5
C2a / sin(													2 )
	kRT																		a2	м/с	588,7	556,0
	kRT
							2
C		/a				2													MС2	-	0,314	0,308
	2					2
	kRT																		a1	м/с	606,8	575,9
	kRT
							1
C /a					1														MС1	-	0,801	0,612
1					1
T		W							2	/2C						P			T1W*	К	978,2	873,9
1								1								P
(0,35 0,2)l																P			Bpcp	м	0,046	0,073
																P
															CP				S1	м	0,016	0,026
(0,3 0,4)BP
				СР															BCcp	м	0,051	0,080
BP
1,2 1,8 S1																			S2	м	0,024	0,038
1,2 1,8 S1

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

2.3 ВЫБОР И РАСЧЕТ ЗАКОНА ЗАКРУТКИ ДЛЯ КАЖДОЙ ИЗ СТУПЕНЕЙ

Выполненный расчет ступеней по среднему диаметру определяет требования к геометрии лопаток только в одном сечении - среднем. У корня и на периферии условия обтекания будут отличаться. Поэтому производим расчет ступени с учетом закрутки. Лопаточные аппараты профилируются так,

чтобы обеспечить радиальное равновесие потока в межвенцовых зазорах. За счет безударного обтекания рабочих лопаток и предупреждения побочных течений газа в ступени экономичность ступени повышается. Закрутка приводит к увеличению степени реактивности ступени от корневого сечения к периферии.

Для обеих ступеней принимаем закон постоянства осевой составляющей скорости выхода газа из сопел, то есть C1a (r) = const. Результаты расчетов закрутки в трех сечениях для ступени ТВД сведены в табл.2.4

Изменение основных параметров потока по высоте лопатки ступени ТВД и ТНД представлены на рис.2.1., 2.2., 2.3., 2.4., 2.5., 2.6 .

Таблица 2.4. Результаты расчета закрутки лопаток ТВД

Наименование

величины

Относительный

радиус

Угол выхода потока из сопел

Осевая составляющая скорости за СА

Окружная проекция абсолютной скорости

Скорость газа на выходе из сопел

Осевая составляющая скорости за РЛ

Окружная скорость

Формула

r/rСР

arctg(C				1a	/C		1U	)
				1a			1U
C1aср
С	СР		/r
С			/r
1U
C	1a	/sin( α			1	)
	1a				1

C 2acp

U1СР r

Обозн	Разм.	Сечение

		корн.	средн.	периф.
3	4	5	6	7
r	-	0,872	1,000	1,128
1	град	15,28	17,40	19,47
C1а	м/с	145,4	145,4	145,4
C1U	м/с	532,3	464,0	411,3
C1	м/с	551,8	486,3	436,2
C2а	м/с	183,6	183,6	183,6
U1	м/с	286,4	328,5	370,7

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Адиабатический теплоперепад на соплах

Термодинамическая степень реактивности

Угол входа потока на РЛ

Скорость входа потока на РЛ

Скорость выхода потока из РЛ

Угол выхода потока из РЛ

Окружная проекция относительной скорости

Окружная проекция абсолютной скорости

Угол выхода потока за РЛ

Кинематическая степень реактивности

Удельная работа на ободе

Скорость выхода потока (абсолютная)

Статическая температура за СА

Статическое давление за СА

Температура

заторможенного потока на РЛ

Скорость звука на выходе из СА

Число Маха на выходе из СА

Скорость звука на входе в РЛ

Число Маха на входе в РЛ

hcад

ад

)/h

ад

СТ

arctg(C

/(C

))

/sin( β

)

2ρ

ад

СТ

arcsin(C

)

W2 /cos(β2 )

W2U

C2U

arctg(C

)

кин

u(C

)

ст

φ/СP

h C

(T /T

)

mφ

/2C

T1W*

	kRT1	a	1

C1/a1		M C1
		a1
	kRT
1
W1/a1		MW1

кДж/кг	158,5	123,1	99,1
-	0,163	0,350	0,477
град	30,59	47,02	74,41
м/с	285,7	198,8	151,0
м/с	359,7	394,1	428,5
град	30,70	27,77	25,37
м/с	309,3	348,7	387,2
м/с	-20,54	18,86	57,35
град	96,38	84,13	72,66
-	0,035	0,323	0,523
кДж/кг	146,6	158,7	173,7
м/с	184,8	184,6	192,4
К	931,8	961,1	981,0
МПа	243739	277574	302496
К	967,0	978,2	990,8
м/с	597,4	606,8	613,0
-	0,924	0,801	0,712
м/с	597,4	606,8	613,0
-	0,478	0,328	0,246

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Результаты расчетов закрутки в трех сечениях для ступени ТНД сведены

в таблицу 2.5.

Таблица 2.5. Результаты расчета закрутки лопаток ТНД

Наименование

величины

Относительный

радиус

Угол выхода потока из сопел

Осевая составляющая скорости за СА

Окружная проекция абсолютной скорости

Скорость газа на выходе из сопел

Осевая составляющая скорости за РЛ

Окружная скорость

Адиабатический теплоперепад на соплах

Термодинамическая степень реактивности

Угол входа потока на РЛ

Скорость входа потока на РЛ

Скорость выхода потока из РЛ

Угол выхода потока из РЛ

Окружная проекция относительной скорости

Окружная проекция абсолютной скорости

Формула																				Обозн	Разм.	Сечение

																						корн.	средн.	периф.
2																				3	4	5	6	7
r/r			СР																	r	-	0,796	1,000	1, 204
			СР
arctg(C								1a		/C		1U				)				1	град	18,2	22,4	26,4
								1a				1U
C	1aср																			C1а	м/с	134,6	134,6	134,6
	1aср
С	СР					/r														C1U	м/с	409,6	326,0	270,7
	СР

	1U
C	1a				/sin( α					1	)									C1	м/с	431,2	352,7	302,3
	1a									1
C	2acp																			C2а	м/с	171,0	171,0	171,0
	2acp
U							r													U1	м/с	238,4	299,6	360,7
U		1СР					r
		1СР
C	2			/2																hcад	кДж/к	96,8	64,8	47,6
	1
																					г
(h			ад				h		ад		)/h				ад					т	-	0,230	0,485	0,622
(h			СТ				h		C		)/h				СТ
			СТ						C						СТ
arctg(C								2a		/(C				1U			U	1	))	1	град	38,17	78,89	123,76
								2a						1U				1
C	1a				/sin( β					1	)									W1	м/с	217,8	137,2	161,9
	1a									1
																				W2	м/с	308,4	356,5	405,9
ψ					W2			2ρ							hад					W2	м/с	308,4	356,5	405,9
							1						Т				СТ
arcsin(C 2a /W2 )																				2	град	33,68	28,67	24,92
arcsin(C 2a /W2 )
W2 /cos(β2 )																				W2U	м/с	256,6	312,8	368,1
W2 /cos(β2 )
W2U U																				C2U	м/с	-43,41	12,76	68,10
W2U U											2

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Угол выхода потока за РЛ

Кинематическая степень реактивности

Удельная работа на ободе

Скорость выхода потока (абсолютная)

Статическая температура за СА

Статическое давление за СА

Температура

заторможенного потока на РЛ

Скорость звука на выходе из СА

Число Маха на выходе из СА

Скорость звука на входе в РЛ

Число Маха на входе в РЛ

arctg(C	2a	/C	2U	)
	2a		2U

1	C			C
1		1U					2U
		1U					2U
			2U		1
					1
u(C		1U	C			2U		)
		1U				2U

ст

φ/С

(T /T

)

mφ

T W

/2C

kRT

C1/a1

kRT

кин

T1W*

a	1

M		C1

a	1

M		W1

град	104,2	85,7	68,3
-	0,050	0,477	0,719
кДж/к	87,3	101,5	122,2
г
м/с	176,4	171,5	184,1
К	839,3	865,8	880,0
МПа	148665	169384	181358
К	859,8	873,9	891,3
м/с	567,0	575,9	580,6
-	0,760	0,612	0,521
м/с	567,0	575,9	580,6
-	0,384	0,238	0,279

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

3.ПРОФИЛИРОВАНИЕ ЛОПАТОК ТВД И ТНД

Воснове расчета лежит методика, разработанная специалистами авиапромышленности и основанная на результатах статического анализа геометрических параметров профилей большого числа реально выполненных,

тщательно отработанных и испытанных ступеней.

Исходными данными для расчета геометрических параметров профилей являются результаты газодинамического расчета ступени по сечениям.

Расчет производим на ЭВМ. Результаты расчета профилей лопаток ТВД и ТНД сводим в табл.3.1 и 3.2 .

Таблица 3.1. Геометрические параметры профилей рабочих лопаток ступени ТВД

Наименование	Формула			Обозн	Разм.	Сечение
величины
величины						корн.	средн.	периф.

1	2			3	4	5	6	7

Скорость входа потока	C1a/sin 1			W1	м/с	285,7	198,8	151,0
в решетку

Скорость выхода	w12 + 2 т			W2	м/с	359,7	394,1	428,5
потока из решетки	hcтад

Входной угол потока	arctg (c1a/ (c1u - u1))				град	30,6	47,0	74,4

Выходной угол потока	arcsin (c2a/w2)			2	град	30,7	27,8	25,4

Число Маха	w2/a2			Mw2	-	0,602	0,650	0,699

Ширина решетки	из расчета по среднему			B	м	0,054	0,046	0,038
	диаметру

Угол установки	0,85arctg [ (w1sin 1 +			y	град	80,1	62,2	49,8
профиля	+w2sin 2) / (w2cos		2 -
	w1sin 1)]

Хорда профиля	B [1/ sin	у + 0,054*		b	м	0,0543	0,0516	0,0495
	* (1-1/sin	у)]

Относительная	Принимаем			Cmax	-	0,250	0,125	0,045
максимальная
толщина профиля

Оптимальный	0,6{ [180 (sin 1/sin		2) /	tопт	-	0,516	0,730	0,983
относительный шаг	/ (180- 1-	2)] 1/3*
решетки	* [1-cmax] }

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Диаметр	DСР*rОТН					D2	м	1,040	1, 193	1,346
рассчитанного
сечения

Число лопаток в	D2/ (tоптb)					Zл	шт	116	116	116
решетке

Шаг решетки	D2/zл					t	м	0,028	0,032	0,036

Фактический	t/b					t	-	0,518	0,626	0,737
относительный шаг

Входной	1/ [a1		12+ +b1 1+c1+			1л	град	30,8	54,2	75,8
геометрический угол	(a2	12+ +b2		1+c2)	2]
профиля

Эффективный	2 - 2		5			2э	град	27,7	24,8	22,4
выходной угол
решетки

Затылочный угол	Принимаем						град	10,5	9,8	9,1
профиля

Выходной	2э + 26,66cmax -					2л	град	33,4	26,8	22,0
геометрический угол	0,276			4,29t + 4,13
профиля

Относительный	Принимаем					R2	-	0,01	0,01	0,01
радиус выходной
кромки

Относительный	0,0527sin 1л+0,007*					R1	-	0,039	0,024	0,013
радиус входной	*sin 2л+0,236cmax+
кромки	+0,18R2-0,053

Относительное	0,1092+1,008 10-3*					Xc	-	0,276	0,231	0, 199
положение	* 1л+3,335			10-3*
максимальной	* 2л-0,1525t+0,2188*
толщины	* Сmax+4,697Ч10-3g

Относительная длина	1,32-2,182 10-3 1л -					L	-	1,242	1,165	1,103
средней линии	3,072 10-3*
профиля	* 2л+0,367cmax

Угол заострения	3,51arctg [ (cmax/2-						град	55,5	31,1	9,1
входной кромки	R1) / ( (1-xc) L-R1)]

Угол заострения	3,51arctg [ (cmax/2-					2	град	15,9	7,3	1,8
выходной кромки	R2) / ( (1-xc) L-R2)]

Горло	tsin	2				2	м	0,0131	0,0135	0,0139
межлопаточного
канала

Радиус входной	bR1					R1	м	0,0021	0,0013	0,0007
кромки

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Радиус выходной	bR2	R2	м	0,0005	0,0005	0,0005
кромки

Максимальная	b cmax	Cmax	м	0,0136	0,0064	0,0022
толщина профиля

Положение макс.	b xc	Xc	м	0,0150	0,0119	0,0099
толщины профиля

Табчлица 3.2. Геометрические параметры профилей рабочих лопаток ступени ТНД

Наименование	Формула				Обозн	Разм.	Сечение
величины
величины							корн.	средн.	периф.

1	2				3	4	5	6	7

Скорость входа потока	C1a/sin	1			W1	м/с	217,8	137,2	161,9
в решетку

Скорость выхода	w12 + 2		т		W2	м/с	308,4	356,5	405,9
потока из решетки	hcтад

Входной угол потока	arctg (c1a/ (c1u - u1))					град	38,2	78,9	123,8

Выходной угол потока	arcsin (c2a/w2)				2	град	33,7	28,7	24,9

Число Маха	w2/a2				Mw2	-	0,544	0,619	0,699

Ширина решетки	из расчета по среднему				B	м	0,085	0,073	0,061
	диаметру

Угол установки	0,85 arctg		[ (w1sin	1	y	град	63,0	39,0	28,1
профиля	+ +w2sin	2) / (w2cos		2 -
	w1sin 1)]

Хорда профиля	B [1/ sin	у + 0,054*			b	м	0,0952	0,1138	0,1256
	* (1-1/sin		у)]

Относительная	принимается				Cmax	-	0,250	0,125	0,045
максимальная
толщина профиля

Оптимальный	0,6{ [180 (sin 1/sin			2) /	tопт	-	0,553	0,903	1,287
относительный шаг	/ (180- 1-		2)] 1/3х
решетки	х [1-cmax] }

Диаметр	DСР*rОТН				D2	М	0,950	1, 194	1,438
рассчитанного
сечения

Число лопаток в	D2/ (tоптb)				Zл	шт	57	57	57
решетке

Шаг решетки	D2/zл				t	м	0,052	0,066	0,079

Фактический	t/b				t	-	0,550	0,578	0,631
относительный шаг

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Входной	1/ [a1 12+			1л	град	40,0	80,4	115,2
геометрический угол	+b1	1+c1+ (a2 12+
профиля	b2	1+c2)	2]

Эффективный	2 - 2 5			2э	град	30,7	25,7	21,9
выходной угол
решетки

Затылочный угол	принимаем				град	11,3	10,2	9,1
профиля

Выходной	2э + 26,66cmax -			2л	град	36,0	27,8	22,0
геометрический угол	0,276		4,29t + 4,13
профиля

Относительный	принимаем			R2	-	0,01	0,01	0,01
радиус выходной
кромки

Относительный	0,0527sin 1л+0,007*			R1	-	0,046	0,034	0,010
радиус входной	*sin 2л+0,236cmax+
кромки	+0,18R2-0,053

Относительное	0,1092+1,008 10-3*			Xc	-	0,293	0,270	0,255
положение	* 1л+3,335		10-3*
максимальной	* 2л-0,1525t+0,2188*
толщины	* Сmax+4,697Ч10-3g

Относительная длина	1,32-2,182 10-3 1л -			L	-	1,214	1,105	1,018
средней линии	3,072 10-3*
профиля	* 2л+0,367cmax

Угол заострения	3,51arctg [ (cmax/2-				град	50,2	21,9	10,2
входной кромки	R1) / ( (1-xc) L-R1)]

Угол заострения	3,51arctg [ (cmax/2-				град	16,7	8,1	2,1
выходной кромки	R2) / ( (1-xc) L-R2)]

Горло	tsin	2		2	м	0,0267	0,0285	0,0296
межлопаточного
канала

Радиус входной	bR1			R1	м	0,0044	0,0038	0,0012
кромки

Радиус выходной	bR2			R2	м	0,0010	0,0011	0,0013
кромки

Максимальная	b cmax			Cmax	м	0,0238	0,0142	0,0057
толщина профиля

Положение макс.	b xc			Xc	м	0,0279	0,0308	0,0321
толщины профиля

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Добыча нефти и газа

#
03.01.2021289.82 Кб13Закон Дарси. Понятие проницаемости.pdf
#
03.01.20211.03 Mб14Закон фильтрации Дарси.pdf
#
02.01.2021583.15 Кб10законтурного заводнения.pdf
#
29.01.2021487.6 Кб10залежи нефти и газа.pdf
#
21.01.2021309.88 Кб3Запасы нефти в России оцениваются.pdf
#
01.02.20212.12 Mб20ЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБИНЫ.pdf
#
24.01.2021951.23 Кб3зубчатых передач.pdf
#
03.02.20211.29 Mб31Изооктан.pdf
#
17.01.2021217.06 Кб3Изучение внутренней структуры кимберлитовмещающей толщи и поиски кимберлитовых тел сейсморазведкой.pdf
#
14.02.2021641.7 Кб7Изучение процесса деасфальтизации гудрона пропаном 2-1.pdf
#
14.02.2021641.7 Кб8Изучение процесса деасфальтизации гудрона пропаном 2.pdf