Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Агрегаты воздухоснабжения комбинированных двигателей внутреннего сгорания

..pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.87 Mб
Скачать

Продолжение прилож. 1

Параметры

Расчетная формула

Относительная ско­ рость на диаметре D{ в м/с

Число Маха на диа­ метре D) в относи­ тельном движении

Коэффициент мощ­ ности

sin ß,

A4 = -

V k R T l

я

1+•

^lcp

Do

Окружная состав­ ляющая скорости на выходе из колеса в м/с

Угол потока на вы­ ходе из колеса

Скорость потока на выходе из колеса в м/с

Коэффициент потерь трения диска о воздух

Параметр окружной скорости

Повышение темпе­ ратуры торможения в

ь2 и с х +Р — «2 + '

tg ß 2

(аг)/ = arctg (С2г)і

с 2!і

Ы і = V (C2r i+4U

?5ßg

аг .

106я

с2Г

 

 

Do

Uo

 

и2

 

 

и2 —'

 

 

k + 1

RTn

 

6—1

 

1+- к + 1■2ui X

X(p + « V D2cp)

Температура тормо­ жения на выходе из колеса в К

Приведенная ско­ рость на выходе из колеса

Т2 = Ті

( сг)і

V

R T 9

/и-i

 

о £ ч

Примечание

 

иізз

 

294,5

 

0,877

 

0,872

Принято zK= 18

лопаток

 

 

Задано:

362С'ІГ 0,29;

U2

(с2г)! = 120,9 м/с

18° 27'

381,5

 

Задано:

0,491

ß = 3,5;

Do = 0,0575

 

1,33

 

 

1,544

ѵср ■

= 0

453

т * ^

т *

1 1^

1о

0,978

 

 

282

Параметры

Расчетная формула

Продолжение прилож. 1

Получен­ ная величина

Примечание

 

Приведенный рас­

 

 

 

 

0,9994

По таблицам

 

 

 

газодинамиче­

ход q( As)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ских функций

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень

повышения

р\

- [ і

+

іи \у ,

 

Принято

L

* + і

2

3,936

полного

давления

в

 

 

 

 

9ІД2 = 0,88

колесе

 

 

 

 

 

 

*—1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x (ji + a f- v

cp0 f cp)T )^2]

А

 

Полное давление на

 

 

 

 

379,5

выходе из колеса

в

 

 

 

 

кПа

Ширина колеса на диаметре Ds в м

Относительная ши­ рина колеса во 2-м приближении

Газодинамические функции:

т(?і2)

ЩХ,)

Температура возду­ ха за колесом в К

Давление воздуха за колесом в кПа

Средний угол пото­ ка в безлопаточном диффузоре

Угол днффузорности эквивалентного диф­ фузора

Коэффициент тре­ ния в безлопаточном диффузоре

19*

("2)11

сѴт*2

 

0,021

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

nD2p2niKvq(X2)sin{a2)l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

разность

 

/Гу

(fe2)ll

 

0,0575

(62)11—2)I >

 

(^2)1I

n

 

>0,001,

 

 

 

 

*-'2

 

 

расчет повто­

 

 

 

 

 

 

ряется

 

 

 

 

 

 

По таблицам

 

 

 

 

0,8406

газодинами­

 

 

 

 

 

ческих

функций

 

 

 

 

 

0,5446

 

Т2 = Т*2т(Х2)

 

381

 

 

 

р2 =р*2П{Х2)

 

206,2

 

 

 

a cp-

a2+ a 3

 

18° 25'

Принято

 

 

 

2

 

а2 ж а 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѳ = 2arctg X

 

 

й3 = й2 = 0,021 м

f n V D J S- V W * . 4

\

42'

£>з = 0,42 м

 

 

 

 

 

 

 

V

D , - D ,

“ » )

 

( -

£

- ■ “

 

ЯТр = ЯТро -Ь l o

t g (^~2 2

~^

0,0469

Принято

 

 

 

 

 

 

 

Ятро = 0 *03

 

 

 

 

 

 

 

 

283

Параметры

Расчетная формула

Продолжение прилож. 1

Получен­ ная неличина

Примечание

 

Показатель поли­ тропы сжатия в безлопаточном диффузоре

Приведенная ско­ рость >.3 на диаметре Ö3

Политропический к. п. д. процесса сжа­ тия в безлопаточном диффузоре

 

п

 

 

 

k

 

 

-------- = --------- X

 

b2

 

п — 1

 

 

k — 1

 

 

 

 

 

 

 

 

b2= — = 0,115;

4b2sin ц2 — лТр sin2 «2

2,69

r2

X

- .

 

 

 

 

 

M2 = 0,9738

 

4b2sin a2—Л.тр X

 

по T. ГДФ

 

 

 

 

 

 

 

X (М2 sin2a 2 —cos2a 9)

 

 

' - W

(

t

j

sin2a2 X

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Af3 = 0,7816

 

Гх(Хг ) 1 n—1

0,808

 

LU U )

 

J

+

 

по таблицам

 

 

 

 

газодинамичес­

,

,

 

 

 

2 (n—*)

 

ких функций

 

/

 

V ("—•)

 

 

+ cos2 a2

 

 

 

 

 

 

U

i /

 

 

ТІП0Л—

 

n ( k — 1)

0,769

 

 

 

14

 

 

 

k \ n — 1)

 

 

Угол потока на диа­

0 2

/

Л2 \ тпол

17° 38'

метре Dg

а, = arccos -----

\

cos a 2

 

D3

X j

 

 

 

Газодинамические функции:

U U ) П(Л3)

Температура возду­ ха на входе в лопа­ точный диффузор в К

Коэффициент вос­ становления полного давления в безлопа­ точном диффузоре

Полное давление на входе в лопаточный диффузор в кН/м2

Давление воздуха на входе в лопаточный диффузор в кН/м2

 

 

 

 

 

По таблицам

 

 

 

 

0,8912

газодинамиче­

 

 

 

 

 

ских функций

 

 

 

 

 

0,6682

 

T3 =

T’aU U )

 

404

т'2 = тІ

Г

r(x2)

n

k

 

 

n—l ~

k—l

:0,954

^бл —

. . .

 

 

 

.

T(A3)

 

 

 

 

 

Рз -

P‘2 aбл

 

361,8

 

р3 = РзП (X3)

 

241,5

--

Полное давление на

P\ = РІ°а

336

По опытным

выходе из лопаточно­

данным

го диффузора

 

 

(Тд = 0,93

284

Параметры

Площадь потока на выходе из лопаточно­ го диффузора в м2

Приведенный рас­ ход на выходе из ло­ паточного диффузора

Приведенная ско­ рость л4

Газодинамические функции:

т(л4)

И(Л4)

Температура на вы­ ходе из лопаточного диффузора в К

Давление на выходе из лопаточного диф­ фузора в кН/м2

Полное давление на выходе из компрес­ сора в кН /м2

Площадь на выходе из улитки в м2

Приведенный рас­ ход на выходе из комп­ рессора

Приведенная ско­ рость Лк

Газодинамические функции:

т(А,к)

П(Хк)

Температура на вы­ ходе из компрессора в К

Расчетная формула

f 4 = лП4& sin (х4

G V Т\

ткрРір 4

т4 = Т4т (К4)

Р 4 = Р4П (Л4)

Рк = Р4СТул

 

nD\

 

4

„ ,

° / к

q ( K ) ~

ткрРкр к

 

 

 

Продолжение прилож. 1

Получен­ ная величина

Примечание

 

 

Принято:

 

Ь4 = 0,027

м;

0,0233

D4 = 0,54

м ;

 

«4 = «4 + ö4;

 

б4= 13°

 

0,369

т* т*

 

1 4 ^ 1 2

 

0,2395

По таблицам

газодинамиче­

 

ских функций

 

По таблицам

0,9905

газодинамиче­

ских функций

0,9671

 

 

449

 

325

 

 

По опытным

329,5

данным

 

 

стул = 0,98

0,0284

Задано

 

DK = 0,19

м

 

0,3095

 

 

 

По таблицам

0,1995

газодинамиче­

 

ских функций

 

По таблицам

0,9933

газодинамиче­

ских функций

0,9769

 

 

450

 

285

Продолжение прилож. 1

Параметры

Давление на выхо­ де из компрессора в кН/м2

Плотность воздуха на выходе из комп­ рессора в кг/м3

Степень повышения давления

Степень повышения полного давления

Адиабатическая ра­ бота сжатия в комп­ рессоре в Д ж /кг

Расчетная формула

Рк= РІ П( Ю

 

Рк

Р к _

RTK

пк —

Рк

*

 

Р0

*

РІ

ЛЛ- ~

*

 

Р0

^ а д К - Ä_ j

*roU * -О

Адиабатическая ра­ бота по полным пара­ метрам

Действительная ра­ бота в компрессоре в Д ж /кг

Адиабатический к. п. д. компрессора

Адиабатический к. п. д. по параметрам торможения

Коэффициент напора компрессора

Коэффициент напора по параметрам тормо­ жения

Максимальный рас­ ход воздуха через ло­ паточный диффузор в кг/с

К * к -

н к - k ^ { * ( Т к - Т о)

^ад К

"адК

ң

 

ПК

 

К

К ~

Нк

ті

Нал к

"ад /С “

2

 

и2

Я адК ~

К ЛК

г

 

“2

^шах ~ ^кр^вх^блМд^дЯд^д X

Р2 Р1

ЯО

/ А ; т \

\ / т;

Получен­наявеличина

321

2,495

3,28

3,36

118 900

121 800

160 800

0,74

0,757

0,685

0,700

5,92

Примечание

Принято Рд = 0,90;'

^д = ^Д°Д2Д = = 0,0094 м2

286

 

 

 

 

 

 

П РИ Л О Ж Е Н И Е 2

 

 

 

Пример расчета газовой турбины

Исходные

данные

(задаются

на основании теплового расчета двигателя

и расчета

компрессора): расход

газа

G - 5,5

кг/с; температура газа перед

турбиной

^

= 650° С;

^давление

за

турбиной

р2 = 0>Ю50 МН/м2; удельная

адиабатическая работа сжатия в компрессоре Е/<ад= Н5 000 Дж/кг (из рас­ чета компрессора); частота вращения ротора я = 21 800 об/мин (из расчета компрессора).

Параметры

Расчетная формула

Вели­

Примечание

чина

Адиабатический пере­ пад в турбине в Дж/кг

Адиабатическая ско­ рость истечения газа в м/с

Приведенная адиаба­ тическая скорость

Газодинамические функции

Полное давление газа перед турбиной в МН/м2

Кольцевая площадь на выходе из рабочего ко­ леса в м2

LK ад

Lan Т -

ОГК

^ад =

*

Сад

Лад —

а кр

 

т(^ад)

П(Ä-ад)

*Р*

РТ П(Хад)

„ 2л [а] Г2арлш2

Длина лопатки в м

1

2

F*

 

 

лП 2т

Температура газа

за

 

Р т(^ад)]Пад}

турбиной в К

^2 = Тг В

202 000

Принято

= 0,58

629

 

 

^кр =

 

1,145

= 18,1 V

Тт =

 

= 550 м/с

0,8143

/г, = 1,33

0,4370

 

 

0,240

:

0,0698

[о] = 200 МН/м2

 

а —по рис. 74

0,064

Принято

D2 т ~ 346

 

774

Принято

1]ад = 0,89

 

287

Параметры

Осевая составляющая выходной скорости в м/с

Диаметр колес турби­ ны в м: периферийный, корневой

Окружная скорость на среднем диаметре в м/с

Оптимальная степень реактивности

Приведенная скорость газа на выходе из соп­ лового аппарата

Теоретическая приве­ денная скорость

Газодинамические

функции

Выходная площадь соплового аппарата в м2 F\ -

Расчетная формула

G R J t

С2а

 

г.

 

РіР2

D <2т&2Т

^

D9 т ==

■^2

и,

J t O j

j'ti

60

 

1

 

По формуле (ПО)

^ 1 = Аадф / 1 - - Р

Х і т ~

ф

П

f )

У( ь і)

о| / г *

P f ’392t/( Â j )

Угол выхода газа из

F 1

соплового аппарата (СА)

“ > - a r c s n n D , T l {

Скорость газа на вы­ ходе из соплового аппа­ рата в м/с

Окружная составляю­ щая скорости в м/с

Осевая составляющая скорости в м/с

C\ — ^ l ^ K p

Clu = c] COS CZj

cIa Cj s i n Ct]

Продолжение прилож. 2

Вели­ чина Примечание

167

 

0,41

 

0 ,2 8 2

 

 

 

394

D 1 T = D2T

 

 

а =

0 ,0 7 3 8

0 ,4 4

6 =

1,24

 

 

c= — 0 ,9 6 0 7

0 ,8 2 5

ф : ; 0 ,9 6 5

0 ,8 5 5

 

0 ,6 4 3 7

 

1 ,45

 

 

 

 

 

0 ,0 1 8 8

 

15°

38'

Принято

l\

= h

 

 

454

 

436

 

124

 

288

Параметры

Относительная ско­ рость газа на входе в рабочее колесо в м/с

Угол натекания газа на рабочую лопатку

Относительная ско­ рость выхода газа из ра­ бочей лопатки в м/с

Угол выхода потока из лопатки рабочего колеса

Угол выхода газа из колеса в абсолютном дви­ жении

Окружной к. п. д.

Относительный ра­ диальный зазор

Относительный диа­ метр

Потери на утечки че­ рез радиальный зазор у рабочих лопаток

 

Продолжение

прилож. 2

Расчетная формула

Вели­

Примечание

чина

= ] /

с~1а + ( с ы U,)2

131

Pi ^

arctg

С

I д

71° 15'

 

С \ и

«1

 

 

 

 

 

ffi'2 =

ф ['

1Ж2ал + w\

416

о

 

■ С2а

23° 39'

р2

= arcsin-----

 

 

w2

 

 

 

1-

с2а

90° 22'

u2 —arctg

 

 

 

ш2 cos ß2 —и2

 

 

По формуле (108)

0,845

 

 

Д2

 

0,0157

Д2 = 1 мм

 

Ö2 =

- f

 

 

 

 

 

 

D 2 Tj /2

 

5,4

 

 

 

 

 

По методике

 

 

0,025

КАИ. [8]

 

 

 

Внутренний

к. п. д.

 

0,821

турбины

Пп = nu ( l - S yT)

Внутренняя

мощность

^ад TG

875

турбины в кВт

Нт - Ч ті

102

289

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Пример расчета охладителя наддувочного воздуха

Тип охладителя: водо-воздушный; конструкция поверхности охлаждения— пластинчатая (см. рис. 66); исходные данные задаются на основании тепло­ вого расчета двигателя и компрессора для двух режимов нагрузки: макси­ мальной и длительной эксплуатационной.

 

 

 

 

 

 

Режим

нагрузки

 

 

Параметры

 

 

максимальной

длительной

 

 

 

 

 

 

эксплуатацион­

 

 

 

 

 

 

(режим I)

ной

 

 

 

 

 

 

 

(режим II)

Массовый расход воздуха через охлади­

5,7

5,2

тель G E в к г / с ...................................................

 

 

 

 

Степень повышения давления в компрес­

2,15

2,05

соре ...............................................................

 

 

 

 

 

Параметры

воздуха перед

охладителем:

 

 

рк в МН/м2

' ...................................

 

 

 

0,216

0,206

Тк в К .......................................................

 

 

 

 

 

380

378

Требуемое

понижение

температуры

воз­

48

50

духа в охладителе ДТх — Тк Тх в К .

. .

Температура

воздуха

за

охладителем

332

328

в К .......................................................................

 

 

 

 

 

290

4) X

а

Сі.

с

си

3

3

Си

t:

 

Величины при режимах

н

 

43

 

Э"

 

CJ

 

Л

о.

sS

4

>.

о

5

CQ

Си

О

о

ч

■ѳ-

с

к

аз

Н

та

 

оз

 

С

 

о

 

та

 

О,

л

си

н

О)

S

та

си

та

С

 

 

Ясо а)

о

 

 

С( Я н

о.

 

 

аз

пз

a

 

 

 

аз

ffl

^

 

 

 

X

 

w

 

 

 

—S

 

 

 

 

Я н

 

 

 

 

О О

 

 

 

 

m

аз

 

 

 

 

оз

Н X

 

 

 

et

о

а

 

I—' «г

g

s

Я

 

°

5

о

>> 5

 

S

ОS

а - £

 

 

н

о

аз

о

ч

 

ч

О

оо

со

сч

со

оо

00

СО

fr-

со

сч

 

 

<CL

â

аз

CD

CJ

 

О

 

II

 

О

 

н

•=£

о

о

О

оо

с_

 

о

 

S

 

et

 

О

 

Я

 

.CQ

со

*S

CQ

со

г-

о

сч

со

 

S-ч

 

 

I

 

к,

f-ч

E-.

+

кi

E-I,*

O'

 

ь-

 

 

«©

 

аз

ч

CQ

оо

to

со

К

Си

о

аз

Е-ч

Статистические данные о потере давле-

ния в аналогичных охладителях

пап

л

 

OQO

,

 

. Рх

Я

 

СО

 

о

пер-

 

О

 

03

 

£_

 

 

 

о

 

et

 

CU

 

 

 

 

СО

 

с

 

о

 

 

 

S

 

 

 

 

о>

 

я

 

 

 

 

н

 

>.

воздуха

кН/м2

 

 

о

 

о

3

 

я

 

е(

 

 

 

 

et

 

 

2

 

 

СО

 

 

«3

 

 

 

 

 

et

 

 

 

 

 

 

Я

 

си

 

 

*

 

03

 

 

 

 

 

3“

 

н

Потерядавления

приближении)вом в

X

 

я

 

 

 

 

я

о

S ^

си

 

 

 

 

■Ѳ«

 

03

 

 

3

Я И

 

 

 

си

 

 

 

9* ч

со си

 

 

 

■>•>

GJ

U О

 

 

 

оз

со

о

с

 

 

 

я 23

Е-

СО

 

 

 

m

"

 

 

 

 

et

03

я

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

et5Я

 

 

 

 

 

оз

3

 

 

 

 

 

си я

 

 

 

 

 

О си

о

 

 

291

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ