Визначення діаметральних розмірів та числа ступенів турбіни низького тиску

Для визначення геометричних розмірів ТНТ спочатку обчислюють її роботу і L_тнт за формулами:

L_тн = L_т.к – L_т.в= -1,346∙10⁵= 1,082∙10⁵ Дж/кг;

Температуру Т^*_гн та тискр^*_гн за ТНТ знаходять за формулами:

Т^*_гн = Т^*_г – L_тн(k_г – 1)/(k_гR_г)=1065-1,082∙10⁵×(1,33-1)/(1,33×287,3)=1,065∙10³ К;

Па

Площа поперечного перерізу соплового апарата на вході в ТНТ знаходиться за формулою:

м²;

де m_г = 0,0309; s_п = 0,99; q(l_гн) = 1; a₁ = 20°.

Висота лопатки на вході в турбіну низького тиску (ТНТ)

h_т = F_гн/(3,14D_г.сер)=0.077*(3.14*0.406)=0,06 м;

Зовнішній діаметр на вході в турбіну високого тиску

D_г.ктвт = D_г.сер + h_г=0.406+0,06=0.466 м;

Втулочний діаметр на вході в турбіну високого тиску

D_т.вт = D_г.сер – h_г=0.406-0,06=0.345 м;

Приймаємо коефіцієнт µ=0,48.

Величина колової швидкості

U_тнср=(_Uкндк*D_г.ср)/D_кк =(280*0,406)/0,386=294 м/с;

Визначаємо орієнтовну кількість ступенів

Уточннємо значення μ

Визначення діаметральних розмірів на вході в СТ та на виході з неї, кількість ступенів СТ.

Визначаємо площу поперечного перетину на вході в силову турбіну:

G_ст=G_в*(1+gt)*(1-g_в)=17,862*(1+0,015)*(1-0,01)=17,908

Так як форма проточної частини D_сер=const, то висота лопатки:

м;

Зовнішній діаметр робочого колеса:

м;

Діаметр втулки:

м;

Визначаємо площу поперечного перерізу на виході із СТ:

м²;

Висота лопатки, на виході із СТ:

, м;

Зовнішній діаметр робочого колеса на виході із СТ:

, м;

Діаметр втулки на виході із СТ:

, м;

Обираємо величину колової швидкості:

u_с.т.сер.=225м/с

Знаходимо кількість ступеней СТ:

;

Знаходження потужностей та частот обертання роторів у компресорах і турбінах.

Потужності, які виробляються турбіною компресора:

N_т.к = G_тL_т.к=17,004× =4,128 , МВт;

Турбіною низького тиску:

N_т.н = G_тL_т.н=17,004×1,83∙10⁵=1,839 , МВт;

Компресора низького тиску:

, об/хв;

Силової турбіни:

, об/хв.

Розрахунок дросельної характеристики ГТД

Дросельною характеристикою називається залежність ефективної потужності та питомої витрати палива від частоти обертання ротора турбокомпресора при незмінних параметрах повітря

Параметры и расчетная формула	РР	Дроссельная характеристика
		0.95	0.9	0.85
		0.95	0.9	0.85
		0.917	0.836	0.759
		12.8	11.7	10.6
		0.997	0.988	0.973
		0.914	0.826	0.739
	612.15	626.3	643.5
	0.015	0.016	0.017	0.019
	914.9	955.1
	19.4	17.4	15.5	13.7
	0.232	0.249	0.271	0.296
		1,07	1,16	1,27
		0,95	0,9	0,85

Розрахунок кліматичної характеристики ГТД

Кліматичної характеристикою називається залежність від температури повітря на вході в ГТУ при незмінних фізичних частотах обертання ротора турбокомпресора силовий турбіни і тиску на вході в ГТУ. Після визначення вихідних параметрів вибираємо 3 значення змінюваних параметрів: для дросельної характеристики - фізичну частоту обертання в кордонах 0.75 - 1.00; для кліматичної - температуру повітря в межах -30 ... + 30 С.

Розрахунки введемо у вигляді таблиці 1

Параметры и расчетная формула	РР	Климатическая характеристика
		1.037	0.983	0.952
		1.064	0.971	0.92
		14.889	13.6	12.88
		0.998		0.997
		1.062	0.971	0.917
	612.15	603.6	616.6	625.7
	0.015	0.014	0.015	0.016
	914.9	890.5	927.6	953.3
	19.4	20.9	18.7	17.5
	0.232	0.222	0.237	0.248
		0,96	1,02	1,06
		1,06	0,96	0,9

РОЗДІЛ 2. Вибір підшипників опор ГТП і розрахунок їх на довговічність

Аналіз силової схеми роторів і корпусів ГТД

Вибір підшипника опори ГТД і розрахунок його на довговічність

ВИСНОВКИ