ВСТУП
Виконання курсового проекту є завершальним етапом вивчення дисциплін «Термодинаміка і теплопередача», «Теорія авіаційних двигунів» та підготовки студентів до вивчення дисциплін «Конструкція і міцність авіадвигунів» і «Конструкція і технічне обслуговування авіаційних двигунів».
Виконання курсового проекту дозволить студентам зрозуміти методологію та основи проектування сучасних авіаційних двигунів. Сучасний стан та тенденції розвитку авіаційного двигунобудування висувають підвищені вимоги до знань і навичок інженерів, експлуатуючим авіаційну техніку.
Вихідними даними для термодинамічної розрахунку газотурбінного двигуна є:
- ступінь підвищення тиску повітря в компресорі;
температура газу перед турбіною;
витрата повітря через двигун;
ступінь двоконтурності m (для двоконтурних ТРД).
Для виконання курсового проекту вихідні дані формуються відповідно до вказівок, наведених у Додатку П.3. Особливістю вихідних даних є завдання двигуна - прототипу. Знання схеми прототипу, його основних технічних характеристик і результатів експлуатації на повітряних суднах цивільної авіації дозволяє виконати порівняння проектованого двигуна з конкретним зразком авіаційної техніки.
Завданням термодинамічної розрахунку двигуна є визначення основних параметрів потоку (температури, тиску, швидкості) в контрольних перетинах проточної частини (газоповітряного тракту). На базі результатів цього розрахунку знаходяться:
тяга Р (або еквівалентна потужність Nе - для ТВД і ТВАД);
питома тяга Руд (або питома потужність Nуд - для ТВД і ТВАД);
питома витрата палива Суд (або Се).
Знаючи витрата повітря GВ, можна провести термодинамічний розрахунок окремих елементів двигуна і визначити всі геометричні розміри, необхідні для побудови схеми проточної частини.
Для виконання термодинамічної розрахунку ВМД потрібно мати достовірні дані про коефіцієнти втрат у всіх елементах двигуна, про відбір повітря на охолодження турбін і функціонування системи активного регулювання зазорів між її роторами і статорами, а також на потреби повітряного судна, про відбір механічної енергії, необхідної для приводу допоміжних агрегатів (паливних і масляних насосів, гідронасосів, електрогенераторів та інших пристроїв), що забезпечують нормальне функціонування ВМД і повітряного судна. Значення цих коефіцієнтів і відповідних параметрів, зазвичай визначаються шляхом обробки статистичної інформації, робить істотний вплив на підсумкові питомі параметри ВМД. Тому вибір коефіцієнтів втрат і параметрів відбору повинен бути зроблений досить обгрунтовано. Критерієм правильності їх вибору, зокрема, може бути зіставлення питомих параметрів спроектованого двигуна і двигуна - прототипу. У ході робочого процесу, що відбувається в двигуні, фізичні константи робочого тіла (газова стала R, теплоємність при постійному тиску Ср, показник адіабати k) міняються по його газоповітряного тракту. Ступінь цієї зміни залежить від ступеня підвищення тиску повітря в компресорі і температури газу перед турбіною. У розрахунках звичайно приймають значення теплоємності Ср (або показника адіабати k) рівним деякому середньому значенню, яке не залежить від температури і тиску. Це, природно, знижує точність розрахунку, але для інженерної практики цілком прийнятно.
ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Основними цілями виконання курсового проекту є:
закріплення і розширення знань студентів, отриманих при вивченні дисциплін «Термодинаміка і теплопередача», «Теорія авіаційних двигунів»;
перевірка здатності студентів застосовувати отримані знання в інженерної діяльності;
ознайомлення студентів з методами пошуку оптимальних варіантів при вирішенні технічних завдань;
навчання використанню знань і умінь, отриманих при вивченні суміжних дисциплін, в процесі виконання курсового проекту;
прищеплення навичок використання обчислювальної техніки при вирішенні конкретних технічних завдань;
освоєння навичок роботи з науково-технічною літературою та методів пошуку інформації;
освоєння закріплення навичок самостійної творчої роботи.
Завдання на виконання курсового проекту видається індивідуально кожному студенту викладачем, що веде дисципліну, і включає в себе:
1. Завдання на термодинамічний розрахунок ВМД на заданому режимі;
2. Побудова в масштабі профілю проточної частини двигуна;
. Побудова дійсного циклу спроектованого двигуна;
. Розрахунок параметрів ТВД на базі ТРД;
. Розрахунок параметрів ТРДД на базі ТР...
