Московський Державний Технічний Університет ім. Н.Е. Баумана
Калузький філія
Факультет: Конструкторсько-механічний (КМК)
Кафедра: "теплові двигуни і теплофізика" (К1-КФ)
Розрахунково-пояснювальна записка до курсового проекту
по дисципліни: лопаток машини
на тему: Проектування відцентрового компресора
Калуга 2009р.
Зміст
1. Опис відцентрового компресора
2. Газодинамічний розрахунок
3. Профілювання елементів ЦБК
4. Розрахунок робочого колеса на міцність
5. Список літератури
1.Описание відцентрового компресора
Відцентровий компресор в транспортному газотурбінному двигуні служить для подачі повітря із заданими параметрами в камеру згоряння, з метою забезпечення утворення робочої суміші. Компресор стискає робоче тіло за рахунок енергії привода, тобто турбіни. p> Спроектований компресор має ступінь підвищення тиску, витрата повітря.
В якості прототипу для конструкції розроблюваного компресора обраний двигун 9І-56.
Корпус компресора спроектований складовим, окремі його частини кріпляться між собою за допомогою фланцевих сполук. Передня частина корпусу виготовляється з листа силуміну АЛ4, а задня виготовляється зі сталі.
Підшипники встановлюються в кришку, розташовану всередині силової ферми, що служить для зміцнення корпусу. Мастило підшипників примусова, і виробляється при допомоги масляного насоса. Охолодження масла проводиться в масляному радіаторі. Відведення масла від підшипників виробляється по каналах, виконаним на склянці підшипників і фермі. Злив масла проводиться через зливну трубку. Підшипники є опорно - наполегливими і жорстко закріплені в кришці за допомогою втулки. Осьова навантаження на вал спрямована вліво, - у бік забору повітря. Інші підшипники є опорним. Їх установка передбачає сприйняття теплових розширень валу при роботі компресора. Для виключення контакту корпусу з робочим колесом передбачені радіальні зазори між корпусом і колесом, які становлять 0,5 мм.
Ротор, несучий робоче колесо, є двох опорним ступінчастим і виготовляється порожнистим, з метою зменшення ваги, зі сталі 18ХНВА. Для компенсації змінних осьових зусиль, виникають при роботі двигуна, в склянку між підшипниками встановлена жорстка пружина. Повітряні лабіринтові ущільнення необхідні для запобігання витоків масла в проточну частину.
Передача крутного моменту від валу компресора до втулки робочого колеса здійснюється за допомогою шліцьового з'єднання. Посадка колеса на втулку виконана з натягом і посилена чотирма штифтами. Фіксація колеса виробляється гайкою зі спеціальною стопорной шайбою
Робоче колесо через складних умов експлуатації (запиленості та вологості повітря), виготовляється з титанового сплаву ВТ22. Активне робоче колесо є напівзакритим і виходять шляхом фрезерування титанових заготовок. Отримані лопатки потім поліруються.
Радіальні лопаточні дифузори складаються з 24 лопаток, одержуваних фрезеруванням зі сталі 2Х13 і приварених до корпусу.
Газодинамічний розрахунок компресора, профілювання його елементів і міцнісний розрахунок робочого колеса представлені нижче.
2.Расчет компресора
Вихідними даними для розрахунку компресора є:
= 5 - витрата повітря;
= 11 - ступінь підвищення тиску;
= 0,8 - ККД компресора;
= 90 0 - лопатковий кут на виході з робочого колеса;
= 101300 Па;-тиск атмосферного повітря.
= 288К-температура атмосферного повітря.
1. Адіабатних і дійсні роботи компресора
В В
2. Задаємося величиною згідно таблиці 1 (методичка)
В
таблиця 1
В В
Увага! Отримане значення коефіцієнта адіабатичного напору є попередніми і підлягає уточненню надалі.
3. Окружна швидкість на діаметрі:
В
4. Задаємося і за допомогою таблиці 2 визначаємо оптимальне значення параметра
=
Величина залежить від типу вхідного пристрою ():
- осьовий вхід; задаємося
В В
5. Площа вхідного перетину робочого колеса:
В
- коефіцієнт, що враховує захаращення прикордонним шаром і залежить від типу вхідного пристрою і витрати повітря.
В
- для осьового вхідного пристрою;
Для знаходження необхідно визначити закон закрутки по висоті лопатки перед колесом.
При виборі величини відносного діаметра втулки слід керуватися конструктивними міркуваннями, орієнтуючись на. Задаємося законом закрутки і, тоді
про
В В
Критична швидкість
В В
По таблиці газодинамічних функцій
В
Переймаючись і, отримаємо
...
