Расчет непробиваемости корпуса

Определение зазоров в промежуточных сечениях

Будем считать, что изменение максимального и минимального зазора по ступеням носит линейный характер.

Построим график изменения радиальных зазоров по вычисленным значениям радиальных зазоров для первой и пятой ступеней компрессора. Откладываем максимальные и минимальные значения зазоров по оси ординат. (Рис. 2.2)

Первая ступень:

Пятая ступень:

Рис.2.2. Изменение радиальных зазоров по ступеням

По графику определим радиальный зазор в ступенях 2,3 и 4,:

Вторая ступень:

Третья ступень:

Четвёртая ступень:

Для этого необходимо провести перпендикуляры от соответствующих ступеней компрессора на линейные зависимости и узнать числовое значение максимального и минимального радиального зазора для данной ступени.

Для того чтобы выполнялось условие непробиваемости корпуса необходимо, чтобы кинетическая энергия оторвавшейся лопатки была меньше потенциальной энергии корпуса, то есть:

(2.33)

Расчёт проведём для первой лопатки, так как она наиболее массивная в КВД.

1. Оценим массу лопатки:

По чертежу определим её размеры:

Выбираем материал лопатки и определяем плотность r.

Тогда:

(2.34)

2. Радиус центра тяжести лопатки определяется по чертежу: .

3. Угловая скорость вращения ротора КВД задается исходя из вида двигателя _вмостоятельно .

(2.35)

4. Кинетическая энергия лопатки:

(2.36)

5. Задаем параметры для корпуса, его предел прочности в зависимости от выбранного материала для корпуса :

Эмпирические коэффициенты:

Предел сопротивления срезу при ударе:

(2.37)

6. Периметр площадки соударения лопатки с корпусом:

Определяем ширину лопатки в верхней части и толщину корпуса (рис. 2.3)

Периметр:

(2.38)

7. Потенциальная энергия корпуса:

(2.39)

Сравниваем полученные значения, если W > E_k, то отсюда следует, что условие непробиваемости корпуса выполняется, если условие не выполняется, то условие непробиваемости корпуса не выполняется и необходимо ввести изменения в выбранных материалах для корпуса и лопатки компрессора.

Рис. 2.3. Геометрические параметры лопатки

Расчет осевых зазоров на примере двигателя М-53 представлен в приложении 4.

3 Проектная работа «Турбины ГТД»

Дата добавления: 2014-12-07