і турбіни приймаємо для розглянутого типу двигуна:
= 0.85; = 0.86;
= 0.89; = 0.91.
Втрати в проточної частини двигуна оцінюємо коефіцієнтом відновлення повного тиску і приймаємо для нашого двигуна:
В· у вхідному пристрої = 0.97;
В· в камері згоряння = 0.97;
В· у другому контурі = 0.97. p> Втрати в реактивному соплі першого і другого контуру оцінюємо коефіцієнтом швидкості:
= 0.98; = 0.98.
Розрахунок проводимо для 1кг/c повітря за програмою кафедри 203 trdd 2.exe. Результати розрахунку наведені в додатку 1.1. p> Результати розрахунку на злітному режимі:
В· питома тяга: = 372.9 Н/(кг/с);
В· питома витрата палива: = 0,0591 кг/(Н * г);
В· питома витрата повітря: = 46,26 кг/
В· p> Попередньо оцінені діаметральні розміри перетину на вході в компресор, при цьому величина відносного діаметра втулки = 0,35 (м) і швидкість на вході = 220 (м/с). p> У результаті розрахунку отримали:
В· площа входу в компресор (КВД) = 0,198 м;
В· зовнішній діаметр входу = 0,571 м;
В· діаметр втулки = 0,212 м;
В· довжина робочої лопатки першого ступеня КВД = 0.167 м.
Висновок: отримані результати питомих параметрів двигуна відповідають параметрам двигунів подібного класу.
Розрахунок на міцність 1-го ступеня робочої лопатки компресора високого тиску
Робочі лопатки осьового компресора є досить відповідальними деталями газотурбінного двигуна, від надійної роботи яких залежить надійність роботи двигуна в цілому.
В
Навантаження, діючі на лопатки
При роботі авіаційного газотурбінного двигуна на робочі лопатки діють статичні, динамічні і температурні навантаження, викликаючи складну картину напруг.
Розрахунок на міцність пера лопатки виконуємо, враховуючи вплив тільки статичних навантажень. До них відносяться відцентрові сили мас лопаток, що з'являються при обертанні ротора, і газові сили, які під час обтіканні газом профілю пера лопатки і у зв'язку з наявністю різниці тисків газу перед та за лопаткою. p> Відцентрові сили викликають деформації розтягування, вигину і кручення, газові - деформації вигину і кручення.
Напруги кручення від відцентрових, газових сил слабозакрученних робочих лопаток компресора малі, і ними нехтуємо.
Напруги розтягування від відцентрових сил є найбільш суттєвими.
Напруження згину зазвичай менше напружень розтягу, причому при необхідності для зменшення згинальних напружень в лопатці від газових сил її проектують так, щоб виникають згинальні моменти від відцентрових сил були протилежні за знаком моментам від газових сил і, отже, зменшували останні. p> Допущення, прийняті при розрахунку
При розрахунку лопатки на міцність приймаємо такі припущення:
В· лопатку розглядаємо як консольну балку, жорстко забиту в ободі диска;
В· напруги визначаємо по кожному виду деформації окремо;
В· температуру в перерізі пера лопатки вважаємо однаковою, тобто температурні напруги відсутні;
В· лопатку вважаємо жорсткою, а деформацією лопатки під дією сил і моментів нехтує;
В· припускаємо, що деформації лопатки протікають в пружною зоні, тобто напруги в пере лопатки НЕ перевищують межу пропорційності.
Мета розрахунку
Мета розрахунку на міцність лопатки - визначення напруг і запасів міцності у різних перетинах по довжині пера лопатки.
В якості розрахункового режиму вибираємо режим максимальної частоти обертання ротора і максимальної витрати повітря через двигун. Цим умовам відповідає зліт або політ з максимальною швидкістю у землі (рис. 2).
Розрахункова схема
В
Рис. 2 - До визначення геометричних характеристик розрахункових перерізів лопатки КВД
В
Вихідні дані
1. Матеріал лопатки: ВТ8;
2. Довжина лопатки = 0.052 м;
3. Радіус кореневого перерізу = 0.131 м;
4. Обсяг бандажної полки = 0 м;
5. Хорда профілю перерізу пера
- в кореневому перерізі = 0.023 м;
- в середньому перерізі = 0.023 м;
- у периферійному перерізі = 0.023 м;
6. Максимальна товщина профілю
- в кореневому перерізі = 0.0030 м;
- в середньому перерізі = 0.0020 м;
- у периферійному перерізі = 0.0015 м;
7. Максимальна стріла прогину профілю
- в кореневому перерізі = 0.0033 м;
- в середньому перерізі = 0.0025 м;
- у периферійному перерізі = 0.0020 м;
8. Кут установки профілю
- в кореневому перерізі = 1.15 радий;
- в середньому перерізі = 0.89 радий;
- у периферійному перерізі = 0.72 радий;
9. Інтенсивність газових сил на середньому радіусі в окружному напрямку
;
10. Інтенсивність газових сил в осьовому напрямку
;
У формулах: - радіус ...
