- •Содержание
- •Основные условные обозначения
- •Индексы
- •Сокращенные наименования
- •Введение
- •1 Проектный расчет основных параметров турбины высокого давления
- •1.1 Расчет диаметральных размеров турбины высокого давления
- •1.2 Построение меридионального сечения проточной части турбины высокого давления
- •2 Газодинамический расчет турбины высокого давления
- •2.1 Распределение теплоперепада между ступенями Термодинамические параметры рабочего тела на входе и выходе из ступеней
- •2.2 Расчет ступени по среднему диаметру
- •2.2.1 Параметры потока за сопловым аппаратом
- •2.2.2 Параметры потока на выходе из рабочего колеса
- •2.2.3 Расчет эффективной работы ступени с учетом потерь на трение диска и в радиальном зазоре
- •3 Расчет параметров потока на различных радиусах
- •3.1 Расчет втулочного сечения лопатки
- •3.2 Расчет периферийного сечение лопатки
- •4 Профилирование лопатки рабочего колеса
- •4.1Определение геометрических характеристик профилей и решетки в контрольных сечениях:
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложение а
- •Приложение б
2 Газодинамический расчет турбины высокого давления
2.1 Распределение теплоперепада между ступенями Термодинамические параметры рабочего тела на входе и выходе из ступеней
Расчет будем вести, используя методику [5].
Сначала найдем среднее значение теплоперепада на одну ступень:
.
Теплоперепад последней ступени принимают равным:
.
Примем , тогда
Определим по графику рисунка 2, методики [5] величину степени реактивности на среднем диаметре , в зависимости от и отношения
Определим параметры термодинамического состояния газа на входе в последнюю ступень:
Величину определяем по с помощью термодинамических функций (ТДФ), которые находятся в приложении методики [1], по величине также с помощью ТДФ находим и .
Определим величину изоэнтропической работы в ступени при расширении газа до давления :
, здесь .
Определим параметры термодинамического состояния газа на выходе из ступени при условии изоэнтропического расширения до давления:
;
.
Определим степень расширения газа в ступени, вычисленная по полным давлениям:
.
Определим полное давление на входе в степень:
.
Выберем величину угла входа в РК. Обычно выбирается из интервала . Примем .
Определим газодинамические функции на выходе из ступени:
;
;
Определим статическое давление за ступенью:
.
Определим термодинамические параметры потока на выходе из ступени при условии изоэнтропического расширения до давления
;
.
Определим величину изоэнтропической работы в ступени при расширении газа до давления:
.
2.2 Расчет ступени по среднему диаметру
2.2.1 Параметры потока за сопловым аппаратом
Определим изоэнтропическую скорость истечения газа из СА:
.
Определим приведенную изоэнтропическую скорость потока на выходе из СА:
.
Определим коэффициент скорости СА из диапазона . Примем .
Определим газодинамические функции потока на выходе из СА:
;
.
В зависимости от величин и определим коэффициент восстановления полного давления с помощью графика на рисунке 3, методики [5], .
Определим угол выхода потока из сопловых лопаток
;
В зависимости от и находим угол отклонения потока в косом срезе СА с помощью графика на рисунке 4, методики [5],
Определим эффективный угол на выходе из сопловой решетки:
.
В зависимости от , находим угол установки профиля в решетке по графику рисунка 5, методики [5],
Определим хорду профиля лопатки СА:
.
В зависимости от и , определим значение оптимального относительного шага по графику рисунка 6,методики [5], .
Определим оптимальный шаг решетки СА в первом приближении:
.
Определим оптимальное число лопаток СА:
, принимаем .
Определим окончательное значение оптимального шага лопаток:
.
Определим величину горла канала:
.
Определим параметры термодинамического состояния газа на выходе из СА при условии изоэнтропического расширения в сопловой решетке:
;
.
Определим статическое давление в зазоре между СА и РК:
.
Определим скорость газа на выходе из СА:
.
Определим термодинамические параметры потока газа на выходе из СА:
;
;
.
Определим плотность газа на выходе из СА:
, где
газовая постоянная.
Определим осевую и окружную составляющие скорости потока на выходе из СА:
;
.
Определим окружную составляющую относительной скорости на входе в РК:
.
Определим угол входа потока в РК в относительном движении:
.
Определим относительную скорость потока на входе в РК:
.
Рассчитаем термодинамические параметры газа на входе в РК:
;
;
.
Определим приведенную скорость потока в относительном движении:
.
Определим полное давление в относительном движении потока:
.