Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Выбор системы охлаждения лопаток




Коэффициенты запаса

 

Коэффициенты запаса на смятие, изгиб и срез:

, (3.7)

, (3.8)

, (3.9)

где – пределы прочности.

 

 

 

Определим безразмерную величину - глубину охлаждения лопаток, позволяющую судить об эффективности системы охлаждения (при некотором фиксированном расходе охладителя ) для всех охлаждаемых лопаток РК и СА.

Принимаем допустимую температуру лопатки , температуру охладителя и температуру, которая срабатывается в турбине.

Глубина охлаждения определяется по формуле:

, (3.10)

где – температура за камерой сгорания,

– допустимая температура лопатки,

– температура охладителя.

По статической зависимости [11] находим схему охлаждения лопатки.

 

 

Заключение

 

Методические указания представляют собой продолжение опыта реализации курсовой работы в ходе курсов «Основы проектирования АД и ЭУ», «Компьютерное проектирование основных узлов АД и ЭУ». Первое издание проектных заданий было осуществлено в 1992 году. По-сравнению с предыдущим изданием, которое в основном базировалось на хорошо известных отечественных и зарубежных образцах авиационного двигателестроения, в настоящее издание включены задания по самым современным и наиболее известным двигателям. Это стало возможным благодаря созданию и развитию на кафедре КиПДЛА СГАУ электронной базы двигателей под руководством профессора Старцева Н.И.

Также в методические указания были добавлены разделы, касающиеся расчета осевых сил в турбокомпрессоре, выбора радиально-упорного подшипника, трехмерного проектирования системы подвески двигателя с расчетом силовых стержней, описания узла радиально-упорного подшипника и стяжного устройства, выбора радиальных и осевых зазоров в турбокомпрессоре, расчета хвостовиков елочного типа и типа «ласточкин хвост», расчета корпуса на непробиваемость, расчета бандажной полки, проектирования системы охлаждения турбины. В рамках совершенствования учебного процесса в задания по каждому разделу введены элементы трехмерного проектирования.

В дальнейшем планируется развивать выбранное направление широкого внедрения такого подхода. Твердотельное моделирование позволяет в ходе занятии показать особенные места в конструкции двигателя, которые зачастую невозможно представить на натурном _вкете или двухмерном изображении. Понимание особенностей конструкции может быть значительно улучшено путем наглядной демонстрации процесса сборки отдельных элементов или даже всего двигателя. Это приводит к мысли о необходимости созданий электронной базы данных трехмерных моделей двигателей.

 

 

Список литературы

 

  1. Белоусов А.И., Иванов А.И. Расчет осевых сил, действующих в турбомашинах. – Куйбышев: КуАИ, 1981.- 84 с.
  2. Зрелов В.А. Отечественные ГТД. Основные параметры и конструктивные схемы. В 2 ч.2: Учебное пособие / Самар. гос. аэрокосм. ун-т. Самара, 2002. 210 с. (250 с.).
  3. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей: Учебник для студентов вузов по специальности «Авиационные двигатели и энергетические установки»/ С. А. Вьюнов, Ю. И. Гусев, А. В. Карпов и др.; Под общ. ред. Д. В. Хронина. – М.: Машиностроение, 1989. – 368 с.: ил.
  4. Подшипники качения. Справочник / под ред. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. - М.: Машиностроение, 1975, 572с.
  5. Проектирование подвески ГТД на летательном аппарате: Учебное пособие/ Е. П. Кочеров, Н. И. Старцев; Самарский государственный аэрокосмический ун-т. Самара. 1999. – 54 с.
  6. Проектные работы по курсу «Конструкция и проектирование ГТД» Учеб. Пособие /Н. И. Старцев; Самар. авиац. ин-т. Самара, 1992. 80 с.
  7. Н.И. Старцев Проектирование осевых компрессоров ГТД: Учеб. пособие. – КуАИ. 1978г.
  8. Н.Д. Кузнецов и др. Управление радиальными зазорами в турбокомпрессорах _виациионных ГТД: СГАУ. 1991г.
  9. Старцев Н.И. Конструирование лопаток и дисков ГТД: Куйбышев, КуАИ, 1980г.
  10. Гаврилов Н.Г. Старцев Н.И. Проектирование осевых и газовых турбин: Куйбышев, КуАИ, 1984г.
  11. Лукачев В.П. Данильченко В.П. Резник В.Е. Выбор параметров и инженерные основы проектирования систем охлаждения лопаток турбин авиационных ГТД: Куйбышев, КуАИ, 1983г.

 


 

Приложение 1

 

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ И ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА АВИАЦИОННЫХ ГТД

 

Двигатель Параметры (взлет) кг ч ч
Д-30КУ     20,5   8,7 2,3   - 10 620    
ПС-90А     35,5 1,75 14,2 4,5     11 000    
Д-20П       - 4,7 1,0   - -    
АИ-20 (3150)   7,3 - - -   - - -    
АИ-25 14,7     - - 2,2   - 16 640    
Д-36 63,7   20,2 1,39 5,2 5,6     11 000 -  
Д-436 Т1     29,2 1,9 5,2 4,82   - - 10 000    
НК-8       - - 1,0   - 7 500    
НК-56     25,5 - 6,0 4,9   - -    
НК-12 (11025)   9,5 - - -   - - 8 300    
АЛ-21Ф     14,6 - - -   - - -    
М53-Р2     9,8 - - -   - - 10 600    
LARZAC     11.0 1,6 - 1,0 - - - 10 000    
М-88       - 5,7 0,3   - -    
Мк102 ADUR 23,2 -   - 3,8 0,8   - 16 000    
JT9D-7R4D     23,3 1,53 8,0 5,0   - 7 850    
JT9D     22,5 1,53 - 5,1     7 850    
PW530   - 30,0 - - 3,44 - - 11 000    
PW 2000     28,1 1,7 - 6,0   - 10 200 - -
PW 4000     27,0 1,75 - 5,2 - - 12 000   -
PW 6000     26,6 1,7 - 5,1   - -   -
PW 300 21,5   18,8 1,57 - 4,5   - 13 000 25 600   -
RB 211-535E4     28,5 - 5,0 4,5 - - 11 800   -
RB 211-535     29,0 - 5,0 4,4   - 10 800    
RB 199     25,0 - 6,0 1,1   - 14 000   -
SPEI     20,7 - 8,2 0,7   - 12 800 - -
ТЕЙ 62,8   15,6 - 7,0 3,0   - 10 000    
GE 36 99,8   40,0 - 6,0 -   - 11 000    
F 110 76,0   32,0 - 11,0 0,85   - 16 200    
F 404 48,0   25,0 3,5 - 0,34     17 900    

 


Приложение 2

Пример оформления чертежа узла радиально-упорного подшипника


Приложение 3

Пример оформление чертежа стяжного устройства

 


 

 


Приложение 4

 

Расчет осевых зазоров на примере двигателя М53

 

Осевые зазоры влияют на эффективность работы ступеней. Увеличение осевых зазоров уменьшает КПД компрессора в целом. Расчеты показывают, что даже сравнительно малое ухудшение КПД турбокомпрессора может обесценить улучшения, связанные с форсированием цикла двигателя [1].

Осевые зазоры – комплексный параметр, устанавливающий взаимосвязь между уровнем регулирования радиальных зазоров и термических перемещений роторных и статорных элементов. При подборе осевых зазоров можно использовать теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей.

Передний осевой зазор пятой лопатки

Используя чертёж и приняв за базу отсчёта упорный торец РУП, составим размерные цепи по ротору и статору.

Величины звеньев и их допуски (по 7-му квалитету) сведены в таблицу П.1.

 

Таблица П.1 – Размерные цепи для пятой лопатки

Звено ротора Номинал. значение Допуск ITAi Звено статора Номинал. значение Допуск ITAi
L1 -25,6 0,021 L16 7,76 0,015
L2 -9,61 0,015 L15 -2,23 0,012
L3 -59,54 0,030 L14 -21 0,021
L4 -7,05 0,015 L13 239,45 0,046
L5 -238,25 0,046 L12 126,05 0,040
L6 -2,41 0,012 L11   0,012
L7 -10,87 0,018 L10 3,5 0,012
      L9 2,5 0,012
      L8 2,5 0,012

 

Составляющие звенья любой размерной цепи делятся на две группы. К первой группе относятся звенья, с увеличением которых (при прочих постоянных) увеличивается и замыкающее звено (в нашем случае – dП). Такие звенья называются увеличивающими и обозначаются индексом “ув”. Ко второй группе, наоборот, относятся звенья, при увеличении которых замыкающее звено будет уменьшаться. Такие звенья называются уменьшающими и обозначаются индексом “ум”.

В общем случае номинальное значение замыкающего звена представляет собой разность между суммами номинальных значений увеличивающих и уменьшающих звеньев:

,

где m – число увеличивающих звеньев; n – число уменьшающих звеньев цепи.

Тогда номинальный осевой зазор первой ступени равен:

Вычислим допуск замыкающего звена:

Для данной задачи:

Координата середины поля допуска равна нулю

Найдем предельные отклонения замыкающего звена:

Верхнее отклонение замыкающего звена:

Нижнее отклонение замыкающего звена:

Предельные осевые зазоры равны:

 

Передний осевой зазор первой лопатки

Используя чертёж и приняв за базу отсчёта упорный торец РУП, составим размерные цепи по ротору и статору.

Величины звеньев и их допуски (по 7-му квалитету) сведены в таблицу П.2.

 

Таблица П.2 – Размерные цепи для первой лопатки

Звено ротора Номинал. значение Допуск ITAi Звено статора Номинал. значение Допуск ITAi
L17 -27,43 0,021 L20 57,71 0,030
L18 -2,28 0,012      
L19 -24,54 0,021      

 

Определим номинальное значение замыкающего звена:

,

где m – число увеличивающих звеньев; n – число уменьшающих звеньев цепи.

Номинальный осевой зазор последней ступени равен:

Вычислим допуск замыкающего звена:

Координата середины поля допуска равна нулю .

Найдем предельные отклонения замыкающего звена:

Верхнее отклонение замыкающего звена:

Нижнее отклонение замыкающего звена:

Предельные осевые зазоры равны:

 

Определение зазоров в промежуточных ступенях

 

Принимаем линейный закон изменения осевого зазора по тракту компрессора ВД Д-30КУ. В соответствии с принятым законом изменением переднего осевого зазоров строим графики, из которых можно определить величины предельных осевых зазоров на промежуточных ступенях компрессора.

Построим график изменения осевых зазоров.

Первая ступень:

Пятая ступень:

Рис. П.1. Изменение осевых зазоров по ступеням

 

По графику определим осевые зазоры в ступенях 2,3 и 4:

Вторая ступень:

Третья ступень:

Четвёртая ступень:

Рис. П.2. Пример составления размерной цепи

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 607; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.051 сек.