РЕФЕРАТ
Курсовая работа 32 с., 3 рис., 3 табл., 12 источников.
ГАЗОТУРБИННЫЕ ДВИГАТЕЛИ, ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБОВАЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ.
Объектом проектирования является двухконтурный двигатель тягой 164,6 кН (турбовальный двигатель для силовой установки газоперекачивающего агрегата мощностью 2996 кВт).
Цель работы – определение оптимальных параметров рабочего процесса, термогазодинамический, геометрический и кинематический расчет двухконтурного (турбовального) двигателя.
Расчеты выполнены по аналитическим одномерным математическим моделям на персональном компьютере с использованием МаthCad.
Получены оптимальные параметры рабочего процесса, параметры рабочего тела в характерных сечениях, основные данные двигателя, определены предварительные геометрические и кинематические параметры узлов. Представлена схема проточной части двигателя и диаграмма распределений параметров рабочего тела по тракту двигателя.
Эффективный коэффициент полезного действия двигателя составляет 0,29(0,35) при удельном расходе топлива 0,55(0,3) кг/Н·ч(кг/Вт·ч), что соответствует требованиям к современным двухконтурным двигателям (двигателям наземного применения). Прогнозируемый технический ресурс рассчитанного двигателя (вследствие снижения параметров рабочего процесса) и его экономичность будут выше, чем у двигателя-прототипа.
Двигатель может быть рекомендован к применению на магистральных пассажирских самолетах (в наземных газотурбинных установках).
СОДЕРЖАНИЕ
Перечень используемых условных обозначений и основных
сокращений, индексов............................................................................... 7
Введение................................................................................................. № стр
1. Исходные данные для расчета......................................................... № стр
2. Предварительный расчет.................................................................. № стр
3. Расчет по исходным параметрам...................................................... № стр
3.1. Расчет параметров рабочего тела в характерных сечениях проточной части двигателя................................................................................................ № стр
3.2. Расчет основных данных двигателя.......................................... № стр
3.3. Предварительная оценка геометрических параметров узлов
в характерных сечениях двигателя............................................... № стр
3.4. Расчет частоты вращения роторов газогенератора и свободной
турбины.......................................................................................... № стр
4. Проектировочная часть………………………………………………..№ стр
Приложение А. Распределение параметров рабочего тела
по проточной части двигателя…………………………...№ стр
Заключение............................................................................................. № стр
Список использованных источников..................................................... № стр
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Основные обозначения
| V | – | скорость полета, м/с |
| Н | – | высота полета, м (км) |
| М | – | число Маха (отношение скорости полета к скорости звука) |
| c | – | cкорость потока, м/c |
| c кр | – | местная скорость звука, м/c |
| р | – | давление, Па (кПа) |
| Т | – | абсолютная температура, К |
| R | – | тяга двигателя, Н (кН) |
| R уд | – | удельная тяга двигателя, Н (кН) |
| N | – | мощность, Вт (кВт) |
| N е | – | эффективная мощность ТВаД, Вт (кВт) |
| c e | – | удельный расход топлива ТВаД, кг/(Вт·ч) |
| – | степень повышения полного давления в компрессоре |
| – | степень понижения полного давления в турбине |
| – | степень понижения полного давления в сопле |
| n | – | частота вращения ротора, об/мин |
| L | – | работа, Дж/кг |
| η | – | кпд |
| ηг | – | коэффициент полноты сгорания |
| – | коэффициент сохранения полного давления |
| М в(г) | – | массовый расход воздуха (газа), кг/с |
| ρ | – | плотность, кг/м3 |
| – | коэффициент скорости в реактивном сопле |
| – | коэффициент, учитывающий отбор воздуха на охлаждение и другие нужды, а также утечку его через лабиринтные уплотнения |
| – | коэффициент, учитывающий массу топлива, введенного в двигатель |
| – | коэффициент восстановления тепла |
| – | относительный расход топлива, кг.т/кг.в |
| α | – | коэффициент избытка воздуха в камере сгорания |
| R | газовая постоянная для воздуха | |
| R г | – | газовая постоянная для смеси продуктов сгорании и воздуха |
| к (г) | – | показатель адиабаты воздуха (газа) |
| ср | – | средняя удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) |
| Н u | – | низшая теплотворная способность топлива, Дж/кг |
Индексы
| * | – | параметр торможения (заторможенного потока) |
| опт | – | оптимальные значения параметров |
| уд | – | удельные параметры |
| н | – | сечение невозмущенного потока |
| вх | – | сечение на входе в двигатель |
| к | – | сечение на выходе из компрессора |
| г | – | сечение на выходе из камеры сгорания |
| т | – | сечение на выходе из свободной турбины |
| с | – | сечение на срезе реактивного сопла |
Сокращения
| ТВаД | – | турбовальный двигатель |
| КС | – | камера сгорания |
| СТ | – | свободная турбина |
| ТК | – | турбина компрессора |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Григорьев А.А. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. Теоретимческие основы: учеб. пособие / А.А. Григорьев. – 2-е изд., перераб. и доп. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. – 368 с.
2. Григорьев А.А. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: учеб. пособие / А.А. Григорьев – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 196 с.
3. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: метод. указания к выполнению курсовой работы?сост. А.А. Григорьев. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 27 с.
