- •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
6.5.3. Определение размеров на выходе из тнд.
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: .
6.6. Расчёт камеры сгорания
У прототипа проектируемого двигателя (АЛ-31Ф) кольцевая прямоточная камера сгорания.
Исходными данными являются:
Температура воздуха на входе в камеру сгорания: .
Давление воздуха на входе в камеру сгорания: .
Наружный диаметр турбины высокого давления: .
Секундный расход воздуха: .
Теплофизические свойства воздуха:
газовая постоянная для газа: ;
1. Плотность воздуха на входе в камеру сгорания:
Так как скорость воздуха не велика, то принимается .
.
2. Средняя скорость на входе в жаровую трубу:
.
3. Площадь поперечного сечения камеры сгорания:
.
4. Наружный диаметр камеры сгорания:
.
5. Внутренний диаметр камеры сгорания:
.
6. Относительный внутренний диаметр:
.
7. Диаметр окружности по центрам жаровых труб:
.
8. Проходное сечение жаровой трубы:
.
9. Расстояние по радиусу между внутренней и внешней стенками жаровой трубы:
.
10. Принимаем длину жаровой трубы и длину диффузора (по прототипу)
;
.
11. Длина камеры сгорания:
.
6.7. Расчёт форсажной камеры
1. Средняя скорость газов по длине форсажной камеры:
.
2. Время пребывания газов в форсажной камере:
.
3. Длина форсажной камеры:
.
6.8. Расчёт выходного устройства
Исходными данными являются:
Расчетный режим – взлетный ( , ).
Температура на срезе сопла: .
Давление на срезе сопла: .
Наружный диаметр турбины низкого давления: .
Суммарный расход воздуха: .
Скорость истечения газа из сопла: .
Теплофизические свойства воздуха:
газовая постоянная для газа: .
1. Плотность газа:
.
2. Площадь сечения среза сопла:
.
3. Диаметр сопла:
.
4. Длина сопла:
.
7. Графическая часть.
1. Компоновочная схема самолета-прототипа СУ-30МК.
2. Графики скоростной характеристики.
3. Графики высотной характеристики.
4. Конструктивная схема ТРДДФ АЛ-31Ф.
5. Конструктивная схема турбины ТРДДФ АЛ-31Ф.
6. Рабочая лопатка ТВД.
7. Узел соплового аппарата.
Список литературы
Галкин М.Н., Малиновский К.А. Энергетический расчет двухконтурного турбореактивного двигателя с форсажной камерой. Методические указания к курсовому проектированию. М.: МАТИ, 1988. – 21 с.
Галкин М.Н., Малиновский К.А. Расчет характеристик двухконтурного турбореактивного двигателя с форсажной камерой. Методические указания для курсового проектирования по курсу «Авиационные двигатели». М.: МАТИ, 1988. – 15 с.
Попов В.Г., Малиновский К.А. Газодинамический расчет турбореактивного двигателя. Методические указания к курсовому проектированию. М.: МАТИ, 2005. – 35 с.
Бондарь И.Ф., Попов В.Г., Малиновский К.А. Выбор параметров и определение основных размеров лопаточных машин ТРДД. Методические указания для дипломного проектирования. М.: Ротапринт МАТИ, 2000. – 21 с.
Акимов В.М., Бакулев В.И., Курзинер Р.И. Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей. / Под ред. Шляхтенко С.М. Учебник для вузов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 568 с.
Беляев В.В., Ильин В.Е. Российская современная авиация. Иллюстрированный справочник. М.: ООО «Издательство Астрель», ООО «Издательство АСТ», 2001. – 320 с.
Масленников М.М., Шальман Ю.И. Авиационные газотурбинные двигатели. М.: Машиностроение, 1975. – 576 с.
Назаров А.П. Турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой сгорания АЛ-31Ф. Учебное пособие. М.: ВВИА, 1987. – 363 с.
Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчёт деталей. М.: Машиностроение, 1974. – 520 с.
http://aviaros.narod.ru – Современная авиация России, 2008 г.
http://www.airwar.ru/ – «Уголок неба» – Виртуальная авиационная энциклопедия, 2008 г.