- •Дипломный проект
- •2. Вариантные расчеты двух каскадов компрессора……………………………..45
- •7.3.1. Расчет осевого усилия кнд и вентилятора……………………..…243
- •1. Расчет вентилятора
- •1.1. Определение массового расхода вентилятора
- •1.2. Вариантный расчет вентилятора
- •1.3. Построение пространственного потока
- •2. Вариантные расчеты двух каскадов компрессора
- •2.1. Разбиение напора компрессора по каскадам
- •2.2. Определение наружных размеров компрессора с учетом степени двухконтурности
- •2.3. Вариантные расчеты параметров кнд
- •2.3.1. Расчет параметров на входе в компрессор
- •2.3.2. Расчет параметров на выходе компрессора
- •2.3.3. Определение параметров компрессора
- •2.4. Вариантные расчеты параметров квд
- •2.4.1. Расчет параметров на входе в компрессор
- •2.4.2. Расчет параметров на выходе компрессора
- •2.4.3. Определение параметров компрессора
- •3. Расчет компрессора низкого давления
- •3.1. Предварительный поступенчатый расчет компрессора на среднем радиусе
- •3.2. Расчет кинематики потока на среднем радиусе
- •3.3. Уточненный поступенчатый расчет кнд на среднем радиусе
- •3.4. Расчет ступеней кнд по сечениям
- •3.5. Расчет геометрических параметров направляющих аппаратов кнд
- •3.6. Основные газодинамические и конструктивные параметры кнд
- •3.7. Расчет спрямляющего аппарата и определение параметров за компрессором.
- •3.8. Расчет кпд и мощности потребляемой компрессором
- •3.9. Расчет внешних утечек в кнд
- •4. Расчет компрессора высокого давления
- •4.1. Предварительный поступенчатый расчет
- •4.2. Расчет кинематики потока на среднем радиусе
- •4.3. Уточненный поступенчатый расчет квд на среднем радиусе
- •4.4. Расчет ступеней квд по сечениям
- •4.5. Расчет геометрических параметров направляющих аппаратов кнд
- •4.6. Основные газодинамические и конструктивные параметры кнд
- •4.7. Расчет спрямляющего аппарата и определение параметров за компрессором.
- •4.8. Расчет кпд и мощности потребляемой компрессором
- •5. Расчет характеристик кнд и квд
- •5.1. Расчет характеристики кнд
- •5.2. Расчет характеристики квд
- •6. Профилирование лопаток рабочих колес и направляющих аппаратов
- •6.1. Профилирование лопаток кнд
- •6.2. Профилирование лопаток квд
- •7. Прочностной расчет
- •7.1. Расчет минимальной толщины стенки корпуса компрессора кнд
- •7.2. Расчет минимальной толщины стенки корпуса компрессора квд
- •7.3. Расчет осевых усилий
- •7.3.1. Расчет осевого усилия кнд и вентилятора Расчет суммарного осевого усилия, действующего на ротор кнд и ротор вентилятора, ведется следующим образом:
- •7.3.2. Расчет осевого усилия квд
- •7.4. Расчет подшипниковых опор на долговечность
- •7.5. Расчет критической частоты ротора
- •7.5.1. Расчет критической частоты ротора кнд
- •7.5.2. Расчет критической частоты ротора квд
- •7.5.3. Расчет критической частоты ротора вентилятора
- •8. Расчет на прочность лопатки первой ступени кнд
- •8.1. Геометрические характеристики лопатки
- •8.1.1. Площадь поперечного сечения лопатки
- •8.1.2. Координаты центра тяжести поперечного сечения лопатки
- •8.1.3. Осевые моменты инерции площади поперечного сечения лопатки
- •8.1.4. Главные центральные моменты инерции площади поперечного сечения лопатки
- •8.2. Расчет напряженного состояния лопатки
- •8.2.1. Напряжение растяжения под действием центробежной силы
- •8.2.2. Напряжение изгиба под действием газовых сил
- •8.3. Расчет хвостовика лопатки
- •8.3.1. Напряжение смятия на поверхности контакта
- •8.3.2. Напряжение растяжения
- •8.3.3. Напряжение изгиба
- •8.4. Расчет колебаний лопатки
- •8.4.1. Собственная частота колебаний без учета вращения
- •8.4.2. Собственная частота колебаний с учетом вращения
- •8.4.3. Построение резонансной (частотной) диаграммы
- •9. Расчет на прочность лопатки первой ступени квд
- •9.1. Геометрические характеристики лопатки
- •9.1.1. Площадь поперечного сечения лопатки
- •9.1.2. Координаты центра тяжести поперечного сечения лопатки
- •9.3. Осевые моменты инерции площади поперечного сечения лопатки
- •9.4. Главные центральные моменты инерции площади поперечного сечения лопатки
- •9.2. Расчет напряженного состояния лопатки
- •9.2.1. Напряжение растяжения под действием центробежной силы
- •9.2.2. Напряжение изгиба под действием газовых сил
- •9.3. Расчет хвостовика лопатки
- •9.4.3. Построение резонансной (частотной) диаграммы
- •10. Охрана труда при эксплуатации осевого компрессора газотурбинного двигателя.
- •10.1. Вентиляция
- •10.2. Освещение
- •10.3. Вибрация
- •10.4. Шум
- •10.5. Электробезопасность
- •10.6. Обеспечение безопасности при эксплуатации систем, находящихся под давлением
- •10.7. Взрыво- и пожаробезопасность
- •10.8. Заключение
- •11.1. Расчет затрат
- •11.2. Результат внедрения проекта
- •12. Технология изготовления стакана
- •12.1. Маршрутно-технологическая карта
- •12.2. Операционная карта
- •12.3. Эскизы к операциям
- •12.4. Сверлильная операция
- •13. Описание конструкции компрессора
7.3.2. Расчет осевого усилия квд
Расчет суммарного осевого усилия, действующего на ротор КВД, производится по схеме, аналогичной описанной в п.7.3.1.
. (7.11)
Результаты расчета усилий, действующих на рабочие лопатки КВД и торцы ротора, приведены в таблицах 7.3 и 7.4 соответственно.
Таблица 7.3
Расчет осевого усилия на торцы
Параметр |
Ед.измерения |
компрессор |
Pп |
Пa |
645578,000 |
p'п |
Пa |
151995,000 |
Pз |
Пa |
2835546,014 |
p'з |
Пa |
283554,601 |
R'п |
м |
0,225 |
Rп |
м |
0,220 |
r'п |
м |
0,127 |
R'з |
м |
0,250 |
Rз |
м |
0,245 |
r3 |
м |
0,184 |
Pп |
Н |
19912,127 |
Pз |
Н |
45336,315 |
∑Pa |
Н |
25424,188 |
Суммарное осевое усилие на ротор КВД
.
С учетом частичной разгрузки ротора КВД за счет турбины итоговое усилие на КВД составит
.
Таблица 7.4
Результаты расчета осевого усилия на лопатки КВД
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | |
m |
кг/с |
39,4 |
39,4 |
39,4 |
39,4 |
39,4 |
39,4 |
39,4 | |
p*1 |
Па |
662051 |
852247 |
1099682 |
1417860 |
1789625 |
2148274 |
2472626 | |
p*2 |
Па |
878605 |
1133693 |
1461711 |
1844974 |
2214716 |
2549099 |
2923243 | |
cz1 |
м/с |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
156,064 | |
cz2 |
м/с |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
183,605 |
156,064 | |
c1 |
м/с |
237,983 |
235,722 |
233,869 |
234,970 |
242,507 |
249,888 |
230,135 | |
c2 |
м/с |
321,615 |
329,275 |
335,639 |
337,294 |
329,805 |
322,196 |
307,129 | |
T*1 |
К |
540,958 |
587,530 |
639,077 |
695,600 |
752,124 |
800,350 |
840,280 | |
T*2 |
К |
587,530 |
639,077 |
695,600 |
752,124 |
800,350 |
840,280 |
880,210 | |
λ1 |
- |
0,559 |
0,531 |
0,506 |
0,487 |
0,483 |
0,483 |
0,434 | |
λ2 |
- |
0,725 |
0,712 |
0,695 |
0,672 |
0,637 |
0,607 |
0,566 | |
p1 |
Па |
477165 |
634875 |
843372 |
1109306 |
1405466 |
1688051 |
2037703 | |
p2 |
Па |
497051 |
655897 |
868632 |
1137538 |
1438765 |
1726177 |
2089874 | |
R1 |
м |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 | |
R2 |
м |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 | |
Rm |
м |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 |
0,268 | |
Rвт1 |
м |
0,231 |
0,237 |
0,243 |
0,248 |
0,251 |
0,252 |
0,254 | |
Rвт2 |
м |
0,231 |
0,237 |
0,243 |
0,247 |
0,250 |
0,252 |
0,254 | |
F1 |
м2 |
0,057 |
0,049 |
0,039 |
0,032 |
0,027 |
0,025 |
0,022 | |
F2 |
м2 |
0,058 |
0,048 |
0,040 |
0,033 |
0,029 |
0,025 |
0,022 | |
pm |
Н |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 | |
∆PA |
Н |
1255,695 |
635,338 |
1397,875 |
2805,098 |
3117,773 |
966,475 |
1163,664 | |
∑PA |
11341,918 |
|