- •1. Определение состава силовой установки, выбор прототипа и его описание
- •1.1. Определение количества двигателей
- •1.2. Описание самолета-прототипа
- •2. Описание трддф ал-31ф
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Компрессор
- •2.2.1. Общая характеристика компрессора
- •2.2.2. Конструкция компрессора низкого давления
- •2.2.3. Переходный корпус
- •2.2.4. Конструкция компрессора высокого давления
- •2.3. Основная камера сгорания
- •2.3.1. Общая характеристика камеры сгорания
- •Материалы деталей основной камеры сгорания
- •2.3.2. Конструкция камеры сгорания
- •2.4. Турбина
- •2.4.1. Общая характеристика турбины
- •2.4.2. Конструкция турбины высокого давления
- •2.4.3. Конструкция турбины низкого давления
- •2.5. Теплообменник
- •2.6. Форсажная камера
- •2.6.1. Общая характеристика форсажной камеры
- •2.6.2. Конструкция форсажной камеры
- •2.7. Выходное сопло
- •2.7.1. Общая характеристика выходного сопла
- •2.7.2. Конструкция выходного сопла
- •2.8. Основные данные двигателя
- •3. Энергетический расчет двухконтурного турбореактивного двигателя с форсажной камерой (трддф).
- •3.1. Цель. Данные. Допущения методики.
- •3.2. Определение параметров трддф
- •3.2.1. Определение параметров трддф на бесфорсажном режиме.
- •3.2.2. Определение параметров трддф на форсажном режиме.
- •4. Расчет скоростных и высотных характеристик трддф.
- •4.1. Расчет скоростной характеристики
- •4.2. Расчет высотной характеристики.
- •5. Турбина
- •5.1. Общая характеристика турбины
- •5.2. Конструкция турбины высокого давления
- •5.2.1. Ротор турбины высокого давления
- •Толщины стенок лопаток, мм
- •1Лопатка – n 570 материал жс-26
- •2 Лопатка – n 750 материал жс6-у
- •5.2.2. Статор турбины высокого давления
- •5.3. Конструкция турбины низкого давления.
- •5.3.1. Ротор турбины низкого давления.
- •5.3.2. Статор турбины низкого давления
- •5.4. Опора турбины
- •5.5. Охлаждение турбины
- •5.6. Особенности эксплуатации турбины
- •Техническое описание
- •Техническое описание (продолжение):
- •6. Газодинамический расчёт трддф.
- •6.1. Цель. Допущения методики.
- •6.2. Газодинамический расчёт кнд
- •6.2.1. Определение числа ступеней.
- •6.2.2. Расчёт первой ступени.
- •6.2.3. Расчёт последней ступени.
- •6.3. Газодинамический расчёт квд
- •6.3.1. Определение числа ступеней.
- •6.3.2. Расчёт первой ступени.
- •6.3.3. Расчёт последней ступени.
- •6.4. Газодинамический расчёт твд.
- •6.4.1. Определение числа ступеней.
- •6.4.2. Расчёт ступени турбины.
- •6.4.3. Определение размеров на выходе из твд.
- •6.5. Газодинамический расчёт тнд.
- •6.5.1. Определение числа ступеней.
- •6.5.2. Расчёт ступени турбины.
- •6.5.3. Определение размеров на выходе из тнд.
- •6.6. Расчёт камеры сгорания
- •6.7. Расчёт форсажной камеры
- •6.8. Расчёт выходного устройства
- •7. Графическая часть.
- •Список литературы
6.4.3. Определение размеров на выходе из твд.
На выходе из турбины абсолютная скорость практически равна осевой составляющей и должна быть равна скорости .
1. Термодинамические параметры газа за турбиной:
температура:
.
давление:
.
плотность:
.
2. Геометрические параметры проточной части на выходе из рабочего колеса последней ступени турбины.
2.1. Площадь проточной части:
.
2.2. Наружный диаметр:
.
2.3. Внутренний диаметр:
.
3. Высота лопатки на выходе из рабочего колеса:
.
4. Проверка выполнения условия прочности лопаток последней ступени.
.
Данное отношение находится в рекомендованных пределах:
6.5. Газодинамический расчёт тнд.
Форма проточной части проектируемой турбины низкого давления – с постоянным средним диаметром.
Исходными данными являются:
Расчетный режим – взлетный ( , ).
Температура газа за турбиной высокого давления: .
Давление газа за турбиной высокого давления: .
Температура газа за турбиной низкого давления: .
Давление газа за турбиной низкого давления: .
КПД компрессора: .
Работа расширения в ТНД: .
Секундный расход газа: .
Теплофизические свойства воздуха:
показатель адиабаты для газа: ;
газовая постоянная для газа: ;
теплоемкость воздуха: .
6.5.1. Определение числа ступеней.
Принимаем число ступеней ТНД .
Работа ступени: .
6.5.2. Расчёт ступени турбины.
1. Критическая скорость истечения газа из сопла первой ступени:
.
2. Скорость истечения газа из соплового аппарата:
Коэффициент скорости .
.
3. Окружная и осевая составляющие скорости истечения:
Выбираем .
Окружная составляющая:
.
Осевая составляющая:
.
4. Окружная скорость рабочего колеса на среднем диаметре:
Для турбин современных ГТД .
Принимаем .
5. Проверка правильности выбора величин для получения достаточно высокого КПД ступени.
5.1. Отношение :
.
Значение данного отношения лежит в допустимом диапазоне изменения величины .
5.2. Коэффициент нагрузки ступени :
.
Значение коэффициента нагрузки лежит в допустимом диапазоне изменения величины .
5.3. Отношение скоростей :
.
Значение данного отношения лежит в допустимом диапазоне изменения величины .
6. Относительная скорость движения газа на входе в лопатки:
.
7. Степень реактивности ступени.
В высоконагруженной турбине степень реактивности выбирается невысокой , что позволяет получить требуемый угол потока на выходе из турбины. Исходя из этих соображений, принимаем .
8. Абсолютная скорость газа на выходе из лопаток рабочего колеса:
.
Полученное значение больше осевой скорости на входе , но не выше 350 м/с.
9. Относительная скорость газа на выходе из лопаток рабочего колеса:
.
10. Направление вектора скорости :
.
Откуда угол .
11. Закрутка потока газа в колесе:
.
12. Окружная составляющая скорости на выходе из рабочего колеса:
13. Направление абсолютной скорости :
.
Откуда .
14. Осевая составляющая абсолютной скорости:
.
15. Направление вектора скорости :
.
Откуда угол .
16. Термодинамические параметры газа перед рабочим колесом:
температура:
;
давление:
;
плотность:
.
17.Средний диаметр колеса:
.
18. Площадь проточной части
.
19. Высота лопатки
.
20. Диаметры колеса:
наружный: ;
внутренний: .
21. Относительный диаметр втулки:
.
22. Хорда лопатки:
.
23. Шаг лопаток на рабочем колесе:
.
24. Ширина рабочего колеса:
Принимаем (по прототипу)
.
25. Ширина всей ступени:
Принимаем (по прототипу)
.
26. Число лопаток на рабочем колесе ступени
.