Условия работы выходных устройств

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный аэрокосмический университет

Имени академика М.Ф. Решетнева

Выходные устройства авиационных газотурбинных двигателей

Методическое пособие к лабораторным работам для студентов специальности 1303 дневной и заочной формы обучения

Красноярск 2003

УДК 621.452.22

Выходные устройства авиационных газотурбинных двигателей: Методическое пособие к лабораторным работам, курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 1303 дневной и заочной формы обучения / Сост. Карасев В.П. Красноярск СибГАУ, 2003.- 52 с.

Рецендент д.т.н. проф. Л.Г. Шаймарданов.

В пособии приводятся основные конструктивные схемы выходных устройств газотурбинных двигателей (ГТД). Рассмотрены источники шума в ГТД, описаны методы и конструктивные элементы обеспечивающие снижение уровня шума. Даны основные конструктивные схемы реверсивных устройств. Подробно рассмотрена конструкция и работа реверсивного устройства двигателя ДЗО – КУ (КП).

Лабораторная работа по курсу “Конструкция и прочность авиационных двигателей” предназначена для студентов специальности 1303 дневной и заочной формы обучения.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета университета.

Редактор

Корректор

Лицензия ЛР № 020314 от 18.02.97.

Подп. К печати ******** Формат 60*84/16. Бумага офисная.

Печать плоская. Усл.печ. л. 3,05. Уч.-изд.л. 3,28. Тираж 300 экз.

Заказ

Редакционно-издательский отдел СибГАУ.

Отпечатано в отделе копировально-множительной техники СибГАУ.

660014, г.Красноярск, просп.им.газ. «Красноярский рабочий», 31.

Сибирский государственный аэрокосмический

университет имени академика М.Ф. Решетнёва, 2003

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание…………………………………………………………………………...3

Введение……………………………………………………………………………….4

1. Порядок выполнения работы……………………………………………………4

2.Общие сведения…………………….……………………………………………...5

3.Выходные и реверсивные устройства….……………………………………….6

3.1.Нерегулируемые выходные устройства……….…………………………….. 6

3.2.Конструкция нерегулируемых дозвуковых выхлопных устройств………....9

3.3.Регулируемые дозвуковые выхлопные устройства………………….……..20

3.4.Сверхзвуковые регулируемые выхлопные устройства…………………….26

3.5. Устройства для реверса и девиации тяги………………...………………....27

4. Реверсивное устройство двигателя Д-30КУ………………...………………..30

4.1. Конструкция реверсивного устройства ……………………………...……..31

5. Методы снижения шума…………………………..……………………………33

5.1. Шумоглушащие сопла………………………………..……………………...36

5.2. Снижение шума компрессора……………..………………………………...40

5.3. Аэродромные глушители шума…………………..…………………………46

5.3.1. Глушители шума выхлопа двигателя……………..………………………47

5.3.2. Глушители шума на входе в двигатель…………………………..……….50

Контрольные вопросы…………………………………………………………….51

Литература………..………………………………………………………………...52

ВВЕДЕНИЕ

Цель лабораторной работы – изучить назначение и конструкцию выходных устройств различных типов газотурбинных двигателей: ТРД, ТРДД, ТВД, ТРФД. Знать назначение и основные конструктивные решения по регулированию и изменению вектора скорости в выходных устройствах ГТД. Научится проводить анализ выходных устройств различных типов ГТД, выделять и обосновывать конкретное конструктивное выполнение любого элемента выходного устройства. Знать основные источники шума в ГТД и научиться проводить анализ конструктивных и эксплуатационных мероприятий по снижению уровня шума.

Изучить конструкцию конкретного выходного устройства с реверсом тяги.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

При проведении лабораторной работы студенты самостоятельно изучают конструкцию выходных устройств различных типов двигателей. Отмечают назначение выходных устройств, классификацию и основные требования. Изучают источники шума в газотурбинных двигателях и основные конструктивные решения и эксплуатационные мероприятия позволяющие снизить уровень шума.

Изучают конструкцию выходного устройства конкретного двигателя (по заданию преподавателя), отмечая:

- назначение, тип выходного устройства и основные параметры;

- основную конструктивную схему выходного устройства и назначение любого конструктивного элемента макета;

- соединение выходного устройства с элементами двигателя и самолета;

- условия работы и нагружения основных элементов выходного устройства;

- работу и основные узлы обеспечивающие реверсирование тяги;

- элементы обеспечивающие снижение уровня шума;

- материалы основных элементов конструкции.

В тетради для лабораторных работ необходимо выполнить:

1.Схемы основных типов выходных устройств с кратким описанием.

2.Схемы основных типов реверсивных устройств и девиаторов тяги.

3.Описание источников шума в ГТД и основные схемы конструктивных решений по снижению уровня шума.

4.Эскиз (схему) реверсивного устройства двигателя ДЗО – КУ (КП).

5.Эскизы конструктивных элементов обеспечивающих деталям выходного устройства свободу термических расширений.

При выполнении лабораторной работы необходимо использовать:

- макеты двигателей;

- плакат (чертеж) двигателя;

- техническое описание двигателя;

- литературу : [1]…[5];

- данное методическое пособие;

Отчет о работе индивидуален.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Выходное устройство служит для преобразования потенциальной (тепловой) энергии газа за турбиной в кинетическую, а также для отвода газа от двигателя в атмосферу с наименьшими тепловыми и гидравлическими потерями обеспечивая при этом защиту элементов самолета от нагрева.

В ТВД и турбовальном двигателе (ТВаД) тепловой перепад в основном срабатывается на лопатках турбины компрессора или свободной турбины и выходное устройство служит только для отвода продукта сгорания за пределы самолета.

Выходные устройства классифицируются:

По типу двигателя:

а.) выходное устройство ТВД;

б.) выходное устройство ТВаД;

в.) выходное устройство ТРД;

г.) выходное устройство ТРФД;

д.) выходное устройство ТРДД;

По скорости полёта (истечения газов):

а.) дозвуковые М<1;

б.) сверхзвуковые М>1;

По изменению площади выходного сечения сопла:

а.)нерегулируемые;