книги / Теория, расчет и проектирование авиационных двигателейи энергетических установок
..pdf
|
Б. Содержание работы |
|
||
|
|
|
|
|
№ |
Этап работы |
Срок |
||
выполнения |
||||
|
|
|
||
1 |
Выполнить предварительный расчет ТРДД (ТВаД) для |
|
||
|
определения оптимального сочетания значений парамет- |
|
||
|
ров рабочего процесса T * , |
π* и степени двухконтурности |
|
|
|
г |
к |
|
|
|
m (скорости истечения сс) |
|
|
|
2 |
Выполнить расчет параметров рабочего тела в характер- |
|
||
|
ных сечениях проточной части двигателя по определен- |
|
||
|
ным параметрам рабочего процесса |
|
||
3 |
Выполнить расчет основных данных двигателя |
|
||
4 |
Выполнить предварительную оценку геометрических па- |
|
||
|
раметров узлов в характерных сечениях двигателя |
|
||
5 |
Рассчитать частоту вращения ротора (роторов) газогене- |
|
||
|
ратора (и свободной турбины), определить потребное ко- |
|
||
|
личество ступеней турбины (турбин) двигателя |
|
||
5 |
Рассчитать частоту вращения ротора (роторов) газогене- |
|
||
|
ратора (и свободной турбины), определить потребное ко- |
|
||
|
личество ступеней турбины (турбин) двигателя |
|
||
6 |
Вычертить схему (в масштабе) проточной части двигателя |
|
||
|
с указанием его характерных сечений |
|
||
7 |
Построить диаграммы изменения полных и статических |
|
||
|
давлений, температур и осевой скорости потока рабочего |
|
||
|
тела по тракту двигателя |
|
|
|
8 |
В проектировочной части сделать краткое описание схе- |
|
||
|
мы, основных данных и конструктивных особенностей |
|
||
|
рассчитанного двигателя и сравнить его с двигателем- |
|
||
|
прототипом |
|
|
|
9 |
Сдать работу на проверку комиссии по защите |
|
||
10 |
Защита курсовой работы перед комиссией (подготовить |
|
||
|
доклад на 5 минут) |
|
|
|
Пояснительная записка должна содержать:
–титульный лист;
–задание;
–реферат;
–содержание;
21
–перечень используемых условных обозначений и основных сокра-
щений;
–введение;
–расчеты по отдельным этапам с обоснованием выбора задаваемых величин, анализ результатов каждого этапа;
–иллюстративный графический материал (схема проточной части на листе формата А4, диаграммы распределения параметров потока газа по тракту двигателя);
–проектировочную часть;
–заключение: сравнительный анализ основных данных рассчитанного двигателя и двигателя-прототипа, выводы о соответствии полученных в работе результатов заявленным во введении требованиям, оценка возможности практического применения результатов работы.
После курсовой работы оформить пояснительную записку и предъявить ее руководителю для проверки работы.
Дата подготовки задания: «___»_____________20___г
Руководитель работы: Григорьев А.А.
22
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Пример оформления реферата
РЕФЕРАТ
Курсовая работа 32 с., 3 рис., 3 табл., 12 источников.
Газотурбинные двигатели, термогазодинамический расчет двухконтурного двигателя (термогазодинамический расчет турбовального двигателя),
расчет геометрических и кинематических параметров, газодинамическое проектирование двигателя
Объектом проектирования является двухконтурный двигатель тягой 164,6 кН (турбовальный двигатель для силовой установки газоперекачивающего агрегата мощностью 2996 кВт).
Цель работы – определение оптимальных параметров рабочего процесса, термогазодинамический, геометрический и кинематический расчет двухконтурного (турбовального) двигателя.
Расчеты выполнены по аналитическим одномерным математическим моделям на персональном компьютере с использованием Маthсad.
Получены оптимальные параметры рабочего процесса, параметры рабочего тела в характерных сечениях, основные данные двигателя, определены предварительные геометрические и кинематические параметры узлов. Представлена схема проточной части двигателя и диаграмма распределений параметров рабочего тела по тракту двигателя.
Эффективный коэффициент полезного действия двигателя составляет 0,29(0,35) при удельном расходе топлива 0,55(0,3) кг/Н·ч(кг/Вт·ч), что соответствует требованиям к современным двухконтурным двигателям (двигателям наземного применения). Прогнозируемый технический ресурс рассчитанного двигателя (вследствие снижения параметров рабочего процесса) и его экономичность будут выше, чем у двигателя-прототипа.
Двигатель может быть рекомендован к применению на магистральных пассажирских самолетах (в наземных газотурбинных установках).
23
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Пример оформления содержания
СОДЕРЖАНИЕ
№ стр.
Перечень используемых условных обозначений и основных
сокращений, индексов.....................................................................
Введение...........................................................................................
1.Исходные данные для расчета..............................................
2.Предварительный расчет ......................................................
3.Расчет по исходным параметрам..........................................
3.1.Расчет параметров рабочего тела в характерных сечениях проточной части двигателя..............................
3.2.Расчет основных данных двигателя..........................
3.3.Предварительная оценка геометрических параметров узлов в характерных сечениях двигателя...
3.4.Расчет частоты вращения роторов газогенератора
исвободной турбины........................................................
4.Проектировочная часть.........................................................
Приложение А. Распределение параметров рабочего тела
по проточной части двигателя........................................................
Заключение.......................................................................................
Список использованных источников.............................................
24
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Пример оформления перечня используемых условных обозначений и основных сокращений
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
V
Н
М
c
cкр
р
Т
R
Rуд
N
Nе ce
πк πт πс n L
η
ηг
σ
Мв(г)
ρ
ϕc
Основные обозначения
–скорость полета, м/с
–высота полета, м (км)
–число Маха (отношение скорости полета к скорости звука)
–cкорость потока, м/c
–местная скорость звука, м/c
–давление, Па (кПа)
–абсолютная температура, К
–тяга двигателя, Н (кН)
–удельная тяга двигателя, Н (кН)
–мощность, Вт (кВт)
–эффективная мощность ТВаД, Вт (кВт)
–удельный расход топлива ТВаД, кг/(Вт·ч)
–степень повышения полного давления в компрессоре
–степень понижения полного давления в турбине
–степень понижения полного давления в сопле
–частота вращения ротора, об/мин
–работа, Дж/кг
–КПД
–коэффициент полноты сгорания
–коэффициент сохранения полного давления
–массовый расход воздуха (газа), кг/с
–плотность, кг/м3
–коэффициент скорости в реактивном сопле
25
ξ– коэффициент, учитывающий отбор воздуха на охлаждение
идругие нужды, а также утечку его через лабиринтные
уплотнения
β– коэффициент, учитывающий массу топлива, введенного
вдвигатель
µ– коэффициент восстановления тепла
qт |
– относительный расход топлива, кгтопл/кгвозд |
α |
– коэффициент избытка воздуха в камере сгорания |
R |
– газовая постоянная для воздуха |
Rг |
– газовая постоянная для смеси продуктов сгорании и воздуха |
k(г) |
– показатель адиабаты воздуха (газа) |
ср |
– средняя удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) |
Нu |
– низшая теплотворная способность топлива, Дж/кг |
|
Индексы |
* |
– параметр торможения (заторможенного потока) |
опт |
– оптимальные значения параметров |
уд |
– удельные параметры |
н |
– сечение невозмущенного потока |
вх |
– сечение на входе в двигатель |
к– сечение на выходе из компрессора
г– сечение на выходе из камеры сгорания
т – сечение на выходе из свободной турбины
с– сечение на срезе реактивного сопла
|
Сокращения |
ТВаД |
– турбовальный двигатель |
КС |
– камера сгорания |
СТ |
– свободная турбина |
ТК |
– турбина компрессора |
26
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Пример оформления графических материалов
Рис. 3. Распределение параметров по проточной части двигателя
27
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
Варианты схематического изображения ТРДД
ТРДД со смешением потоков
ТРДД с раздельным выходом потоков
ТРДД с подпорными ступенями (КНД)
28
ПРИЛОЖЕНИЕ З
Таблица 1
Основные данные ГТУ-прототипов на номинальном режиме
Параметр |
|
|
|
ГТУ-прототип |
|
|
|
||
ПС-90ГП-3 |
ПС-90ГП-1 |
ПС-90ГП-2 |
ПС-90ГП-25 |
|
Д-30ЭУ-1 |
Д-30ЭУ-2 |
Д-30ЭУ-6 |
||
Ne, МВт |
10 |
12 |
16 |
|
25 |
|
2,5 |
4 |
6 |
T * , K |
1377 |
1458 |
1545 |
|
1649 |
|
977 |
1098 |
1256 |
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πк |
14,94 |
15,82 |
19,2 |
|
1,99/14,68 |
|
5,92 |
7,3 |
8,46 |
ηе |
0,313 |
0,332 |
0,351 |
|
0,38 |
|
0,213 |
0,24 |
0,265 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ce, кг/Н·ч |
0,23 |
0,217 |
0,205 |
|
0,19 |
|
0,338 |
0,283 |
0,272 |
Mв, кг/c |
42,37 |
44,5 |
51,31 |
|
82,24 |
|
24,41 |
27,89 |
30,0 |
Мг.ТК, кг/c |
41,69 |
43,13 |
49,54 |
|
75,86 |
|
24,04 |
27,58 |
29,6 |
Мг.СТ, кг/c |
43,13 |
45,4 |
52,41 |
|
83,82 |
|
24,655 |
28,26 |
3052 |
nТВД, об/мин |
10560 |
10620 |
10960 |
|
10590 |
|
9390 |
10030 |
10590 |
nТНД, об/мин |
– |
– |
– |
|
4236 |
|
– |
– |
– |
nСТ, об/мин |
9016 |
6502 |
5303 |
|
5000 |
|
5502 |
5515 |
6924 |
29
30
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
Исходные данные для расчетов |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
|
|
ГТУ-прототип |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ПС-90ГП-3 |
ПС-90ГП-1 |
ПС-90ГП-2 |
ПС-90ГП-25 |
Д-30ЭУ-1 |
Д-30ЭУ-2 |
Д-30ЭУ-6 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ηт |
0,871 |
0,88 |
|
0,89 |
0,94 |
|
0,89 |
0,9 |
0,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
– |
– |
|
– |
0,9017 |
|
|
|
|
ТНД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
– |
– |
|
– |
0,8856 |
|
|
|
|
ТВД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
0,8486 |
0,841 |
|
0,8356 |
0,82 |
|
0,8562 |
0,8428 |
0,8159 |
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
– |
– |
|
– |
0,8501 |
|
|
|
|
КНД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
– |
– |
|
– |
0,8408 |
|
|
|
|
КВД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
0,9123 |
0,9287 |
|
0,9283 |
0,9305 |
|
0,8906 |
0,8769 |
0,8784 |
СТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
0,8592 |
0,86 |
|
0,883 |
0,9117 |
|
0,894 |
0,8969 |
0,8973 |
ТК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η* |
|
|
0,995 |
|
|
|
0,99 |
|
|
ред |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
|
|
|
|
0,99 |
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ηтр |
|
|
0,995 |
|
|
|
0,99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|