2.4.1 Расчёт первой ступени тнд

Расчёт первой ступени ТНДпри принятых условиях ( ,однотипные направляющие и рабочие лопатки) сводится к определению параметров потока по среднему диаметру за рабочим колесом и за направляющим аппаратом и высоты направляющих и рабочих лопаток.

Параметры газа за первой ступенью ТНД определяем по диаграмме состояния (рисунок 4)

Т₂₃= 954,92 К; υ₂₃= 1,313 м³/кг;p₂₃= 0,202 МПа.

Ометаемая площадь рабочих лопаток первой ступени ТНД

Внешний диаметр рабочих лопаток

Средний диаметр рабочих лопаток

Высота рабочих лопаток

Относительная высота рабочих лопаток первой ступени ТНД составляет от высоты рабочих лопаток второй ступени ТНД. Принимая с достаточной для расчётов точностью , найдём по(рисунок 7(а), (б), (в)): ρ₁₃= 0,19;h₂₃= ρ₁₃·h_0 ТНД= 0,19·180,531 = 34,301 кДж/кг и по рисунку 4 параметры потока по среднему диаметру за направляющими лопатками первой ступени ТНД

Т₁₃= 980,24 К; υ₁₃= 1,192 м³/кг;p₁₃ = 0,236 МПа.

Ометаемая площадь направляющих лопаток первой ступени ТНД

Внешний диаметр направляющего аппарата первой ступени ТНД

Средний диаметр направляющего аппарата

Высота направляющих лопаток

Значения параметров потока в контрольных сечениях первой ступени ТНД на диаметрах ;инаходим по характеристикам второй ступени ТНД для соответствующих значений (рисунок 7 (а), 7(б))

с₁= 565,28 м/с;

с_1u=535,58 м/с;

w₁= 283,72 м/с;

w₂= 372,96 м/с;

α₁= 18,53°;

β₁=39,05°;

β₂= 36,08°;

α₂= 91,528°.

Таблица 2 – Основные параметры ступеней

Параметр		ТВД		ТНД
		1 ст.	2 ст.	3 ст.	4 ст.
Внутренний диаметр d', м		1,128	1,128	1,590	1,590
Средний диаметр РК d, м		1,195	1,234	1,739	1,827
Внешний диаметр РК d", м		1,261	1,340	1,888	2,063
Высота направляющих лопаток l, м		0,067	0,106	0,149	0,237
Высота рабочих лопаток l2, м		0,072	0,116	0,163	0,238
Изоэнтропийный перепад энтальпий в ступени h0, кДж/кг		200,830	200,830	180,531	180,531
Полный изоэнтропийный перепад энтальпий в ступени , кДж/кг		225,030	225,030	204,731	204,731
Окружная скорость на среднем диаметре НА u1, м/с		318,985	325,483	312,291	328,038
Условная скорость C0, м/с		670,865	670,865	639,892	639,892
Характеристическое отношение u/C0		0,475	0,485	0,488	0,513
Полный перепад энтальпий в направляющем аппарате , кДж/кг		201,533	190,871	170,430	159,121
Перепад энтальпий в рабочем колесе h2, кДж/кг		23,497	34,159	34,301	45,610
Степень реактивности на среднем диаметре ρ		0,117	0,170	0,190	0,253
Коэффициент потерь энергии в направляющем аппарате ζ1		0,06	0,06	0,06	0,06
То же в рабочем колесе ζ2		0,06	0,06	0,06	0,06
Скорости и углы потока на среднем диаметре
c1, м/с		615,48	599,0302	565,28	546,9432
w1, м/с		339,76	319,4968	283,72	260,5930
w2, м/с		387,12	396,2787	372,96	382,9542
c2, м/с		220	220	220	220
α1, град		20,93	21,5468	18,53	19,2143
β1, град		40,19	43,5180	39,05	43,6881
β2, град		34,62	33,7221	36,08	35,0633
α2, град		91,525	90,666	91,528	93,837