Статор осевого компрессора

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение конструкции, назначения и основных характеристик статора осевого компрессора ГТД.

Статор осевого компрессора представляет собой один или несколько корпусов с закрепленным в нем направляющими аппаратами (НА).

Чаще всего он состоит из отдельных кольцевых корпусов, не имеющих осевого разъема. Крепление корпусов между собой осуществляется с помощью фланцев, специальных винтов и самоконтрящихся гаек.

Во фланцах корпусов имеются радиальные отверстия, которые служат для установки осей поворотных направляющих лопаток.

Внутри корпуса на подшипниках монтируется ротор и крепятся направляющие аппараты.

В стенках корпуса могут быть выполнены каналы для подвода и отвода масла, отбора воздуха.

Узлами статора являются также воздушные уплотнения, противопомпажные и противообледенительные устройства.

Конструкция статора характеризуется:

• формой проточной части;

• способами разъёма его корпусов;

• способами и устройствами, предотвращающими помпаж;

• способами крепления и количеством лопаток НА, густотой их решеток, размерами лопаток.

Передний корпус компрессора крепится к входному устройству.

Задний корпус компрессора обеспечивает силовую связь с корпусами камеры сгорания и турбин двигателя.

Выбор материала для корпуса компрессора определяется его рабочей температурой. Он может быть изготовлен из алюминиевых литейных сплавов АЛ4 и АЛ5, упрочненных термообработкой, или сварным из титановых сплавов или стали.

Направляющие и спрямляющие аппараты, установленные в корпусах компрессора, представляют собой кольцевые наборы неподвижных или поворотных профилированных лопаток, образующих расширяющиеся каналы.

Назначение направляющих и спрямляющих аппаратов - преобразование кинетической энергии потока в потенциальную, обеспечение оптимальных значений скорости и направления воздушного потока перед рабочими лопатками.

Лопатки могут крепиться либо непосредственно к корпусу компрессора, либо в промежуточные корпуса, имеющие форму полуколец.

Лопатки направляющих и спрямляющих аппаратов подвержены изгибу и кручению газовыми силами. Потому выбор способа крепления должен обеспечивать необходимую жесткость, высокую точность, неизменность установки лопаток, а также удобство сборки компрессора.

По способу крепления различают лопатки консольные и с двусторонним закреплением.

Конструкция НА должна обеспечивать свободу температурного расширения лопаток.

Для изготовления лопаток НА используются алюминиевые сплавы (АК4, ВД17), титановые сплавы или специальные стали (30ХА, 30ХГСА, Х17Н2 и др.).

На современных отечественных и зарубежных двигателях для изготовления компрессора применяют композитные материалы.

Порядок выполнения работы

1. Дать характеристику статора осевого компрессора газотурбинного двигателя.

2. Выполнить эскизы корпуса компрессора и направляющих аппаратов с указанием основных размеров.

3. Заполнить таблицу 4 и провести анализ полученных результатов.

Таблица 4

Размеры и параметры направляющего аппарата	Направ- ляющий аппарат ступени №	Направ- ляющий аппарат ступени №	Направ- ляющий аппарат ступени №
Наружный диаметр Dн, мм
Внутренний диаметр dвн, мм
Количество лопаток z
Длина хорды лопатки на среднем диаметре b, мм
Высота (длина) лопатки L=(Dн - dвн)/2, мм
Шаг лопаток, мм: на наружном диаметре tн =  Dн /z на внутреннем диаметре tвн =  dвн/z на среднем диаметре tср =(t +t )/2
Густота решетки на среднем радиусе (b/tср)

Контрольные вопросы

1. Из каких основных элементов состоит статор осевого компрессора ГТД?

2. Для чего служат передний, задний и средний корпуса?

3. Каково назначение спрямляющих и направляющих аппаратов осевых компрессоров?

4. Как крепятся лопатки направляющего аппарата в корпусе?

5. Где и с какой целью устанавливаются поворотные лопатки?

6. Чем определяется выбор материалов для изготовления деталей статора?

7. Назовите основные геометрические характеристики статора компрессора и его направляющих аппаратов.

Лабораторная работа №6