Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Августа 2013 в 18:21, курсовая работа
В курсовой работе была рассчитана и построена проточная часть турбины высокого давления, произведен кинематический расчет второй ступени турбины высокого давления на среднем диаметре, расчет эффективной работы с учетом потерь на трение диска и в радиальном зазоре, расчет параметров по высоте лопатки при законе закрутки α=const с построением треугольников скоростей. Было выполнено профилирование лопатки рабочего колеса в трех сечениях.
10. Статическое давление за ступенью
11. Термодинамические параметры потока на выходе из ступени при условии изоэнтропического расширения от давления до
12. Величина изоэнтропической работы в ступени при расширении газа от давления до
1. Определим изоэнтропическую скорость истечения газа из СА:
2. Определим приведенную изоэнтропическую скорость потока на выходе из СА:
3. Коэффициент скорости СА принимаем:
4. Газодинамические функции потока на выходе из СА:
5. Определим по таблице коэффициент восстановления полного давления:
6. Угол выхода потока из сопловых лопаток:
Где .
7. Угол отклонения потока в косом срезе СА:
8. Эффективный угол на выходе из сопловой решетки
9. Угол установки профиля в решетке находим по графику в зависимости от .
Принимаем:
10. Хорда профиля лопатки СА
11. Значение оптимального относительного шага определяется по графику в зависимости от и :
12. Оптимальный шаг решетки СА в первом приближении
13. Оптимальное число лопаток СА
Принимаем .
14. Окончательное значение оптимального шага лопаток СА
15. Величина горла канала СА
16. Параметры термодинамического
состояния газа на выходе из
СА при условии
17. Статическое давление в зазоре между СА и РК
18. Действительная скорость газа на выходе из СА
19. Термодинамические параметры потока на выходе из СА
20. Плотность газа на выходе из СА
21. Осевая и окружная составляющие абсолютной скорости потока на выходе из СА
22. Окружная составляющая относительной скорости потока на входе в РК
23. Угол входа потока в РК в относительном движении
24. Относительная скорость потока на входе в РК
25. Термодинамические параметры газа на входе в РК
26. Приведенная скорость потока в относительном движении
27. Полное давление в
28. Термодинамические параметры потока
29. Изоэнтропическая скорость потока в относительном движении
30. Приведенная изоэнтропическая скорость потока в относительном движении:
Принимаем , т.к. относительное движение – энергоизолированное движение.
31. Приведенная скорость потока в относительном движении
Примем:
Тогда:
32. С помощью графика определяем коэффициент восстановления полного давления:
33. Угол выхода потока из РК в относительном движении (15º<β2<45º)
Вычислим:
34. Определим по таблице угол отклонения потока в косом срезе рабочих лопаток:
35. Эффективный угол на выходе из РК
36. Определим по таблице угол установки профиля в рабочей лопатке:
Вычислим:
37. Хорда профиля лопатки РК
38. Значение оптимального относительного шага решетки РК определяем по таблицам:
39. Относительный шаг решетки РК в первом приближении
40. Оптимальное число лопаток РК
Принимаем .
41. Окончательное значение оптимального шага лопаток РК
42. Величина горла канала рабочих лопаток
43. Относительная скорость на выходе из РК
44. Энтальпия и температура газа на выходе из РК
45. Плотность газа на выходе из РК
46. Осевая и окружная составляющие относительной скорости на выходе из РК
47. Окружная составляющая абсолютной скорости потока за РК
48. Абсолютная скорость газа за РК
49. Угол выхода потока из РК в абсолютном движении
50. Полная энтальпия газа за РК
Чтобы определить эффективную работу ступени , необходимо учесть потери энергии, связанные с утечками рабочего тела в радиальный зазор и трением диска ступени о газ. Для этого определяем:
51. Удельная работа газа на лопатках РК
52. Потери на утечку, которые зависят от конструктивных особенностей ступени.
В конструкциях современных турбин ГТД для снижения утечек обычно на рабочих колесах применяются бандажи с лабиринтными уплотнениями. Утечки через такие уплотнения вычисляются по формуле:
Принимаем коэффициент расхода лабиринтного уплотнения:
Площадь зазора определяется из выражения:
Для определения давления сначала находятся изоэнтропическая приведенная скорость потока на выходе в РК на периферийном диаметре и соответствующая газодинамическая функция:
Давление на периферии .
Отношение давлений на уплотнении
Принимаем число гребешков:
Тогда:
Потери на утечки
53. Потери энергии на трение диска ступени о газ
где D1вт берется по чертежу проточной части
54. Суммарная потеря энергии на утечки и трение диска
55. Полная энтальпия газа на выходе из РК с учетом потерь на утечки и трение диска
56. Энтальпия газа по статическим параметрам на выходе из РК с учетом потерь на утечки и трение диска
57. Полное давление газа на выходе из РК с учетом потерь на утечки и трение диска
58. Действительная эффективная работа ступени
59. Действительный к.п.д. ступени
60. Отличие действительной эффективной работы от заданной
что составляет 0,78%.
При значениях Dср/hл < 12 по высоте лопатки возникает переменность параметров потока, определяемая влиянием центробежных сил и изменением окружной скорости. В этом случае для снижения потерь энергии лопатки необходимо выполнять закрученными. Применение закона закрутки dα/dr = 0 позволяет повысить технологическое качество лопаток. Применение закона α1=const позволяет выполнять сопловые венцы с α1л=const, а закон α2=const позволяет улучшить технологичность лопаток соплового венца последующей ступени.
15. Термодинамические параметры на входе в РК в относительном движении
16. Полное давление на входе в РК в относительном движении
17. Приведенная относительная
18. Относит. диаметр
19. Угол выхода потока из СА в абсолютном движении
20. Коэффициент скорости
21. Абсолютная скорость на выходе из СА
22. Окружная и осевая
.
23. Изоэнтропическая скорость
24. Термодинамические параметры потока на выходе из СА
25. Статическое давление
26. Плотность газа
27. Окружная скорость вращения колеса на периферии
28. Окружная составляющая
29. Угол входа потока в РК в относительном движении
30. Относительная скорость потока на периферии
31. Термодинамические параметры потока в относительном движении на входе в РК