оботи вільної турбіни і повної температури на виході з вільної турбіни:
Lтв=СРГ * Т4 * * [1 - 1/(ПТО *) (1,321-1)/1,321)] *? тв *=тисяча сто вісімдесят дві * +1006 * [1 - 1/2,62 (1,321-1)/1,321] * 0,91=301699 Дж/кг
? Lтв=((Lтвп - Lтв)/Lтв) * 100=((226596-301699)/301699) * 100=0,002%
Т41 *=Т4 * - Lтв/СРГ=1006- 331226,4/тисяча сто вісімдесят дві=725,7 К
Повна температура на виході з сопла і сумарна ступінь зниження тиску:
Т5 *=Т41 *=814,3 К
Пт? *=Р 3 */Р41 *=905979,6/106357,6=8,58
4.8 Питомі параметри двигуна
? ред=0,98 - ККД редуктора
Питома еквівалентна потужність:
Nеуд===302 кВт * с/кг
Питома витрата палива:
Се=(3600 * qT)/Nеуд=(3600 * 0,02)/302=0,217 кг/кВт * год
Секундний витрата повітря:
Gв=Nе/Nеуд=1984,5/302=5,99 кг/с
Часовий витрата палива:
Gт=Се * Nе=0,217 * 1984,5=430,6 кг/год
5. Газодинамический раcчет
5.1 Вихідні дані
Gв=5.99 кг/с;
Са 1=160 м/с; Са 2=130 м/с;
Параметри на вході і виході з КВД:
Р 1=84760 Па; Р 1 *=99298,5 Па;
Р 2=925684,07 Па; Р 2 *=973125,3 Па;
Т 1=275,264 К; Т 1 *=288 К;
Т 2=591 К; Т 2 *=599,5 К.
Площа кільцевого перерізу на вході і виході з компресора:
Виходячи з прототипу, задаємося значенням відносного діаметра втулки на вході в компресор:
Uк=300 м/с - окружна швидкість на зовнішньому діаметрі колеса
Зовнішній діаметр колеса втулки на вході в компресор:
DK1==
== 0,245 м
Внутрішній діаметр втулки на вході в компресор:
Dвт.1=d1 * DK1=0,5 * 0,245=0,1225 м
Середній діаметр на вході в компресор:
Dср.1=DK1 *=0,245 *=0,19 м
h1== 0,06 м
Проточна частина Dср=const поєднує перевага двох інших форм проточної частини компресора, такі як: низькі кути закрутки потоку повітря, лопатки менш закручені і більш технологічні, більш високі ККД компресора.
Вибираємо форму проточної частини компресора Dср=const і розраховуємо діаметри на виході з компресора:
Dср.1=Dср2=0,23 м
DK2===0,24 м
Dвт.2===0,22 м
d2=Dвт.2/DK2=0,22/0,24=0,91 м
Висота лопатки на виході з КВД:
hк=(DK2- Dвт.2)/2=(0,24 - 0,22)/2=0,011 м
Кількість обертів вала КВД:
n=(60 * Uк)/(? * DK1)=(60 * 300)/(3,14 * 0,245)=23397,9 об/хв
Малюнок 5.1 - Схема тракту компресора
.2 Розрахунок першого ступеня КВД по Dср
? ст *=(1+ (Нz *? ст)/(Ср * Т1 *)) к/(к - 1)=(1+ (26351 * 0,89)/(1005 * 288)) 1,4/( 1,4-1)=1,3
Lк =? Нz
Нz? Lк/Zст? 316219,7/12? 26351,6 Дж/кг
Zст=12 - кількість ступенів компресора
Параметри загальмованого потоку повітря на вході в РК:
Т1рк *=Т1 *=288 К
Р 1РК *=Р 1 * *? вна=99298,5 * 0,99=99298,5 Па
? вна=0,99 - коефіцієнт відновлення повного тиску під ВНА ступені
Параметри загальмованого потоку на виході з першого ступеню:
Т * вих.ст=Т 1РК * + Н z/Ср=288 + 26351,6/1005=314,2 К
Р * вих.ст=Р 1РК * *? ст *=99298,5 * 1,3=129088 Па
Окружна швидкість на середньому діаметрі і коефіцієнт теоретичного напору:
Uср=Uк *=330 *)=237.2 м/с
НТСР=Нz/(кН * Uср2)=26351,6/(0,99 * 237,22)=0,47
кН=0,99 - коефіцієнт зменшення теоретичного напору
.3 Кінематика потоку на вході в РК
?=0,5 - ступінь реактивності
Окружна складова абсолютно швидкості потоку на вході в РК:
Сu1=Uср * (1? - 1/2 НТСР)=237,2 * (1- 0,5-1/2 * 0,47)=62,9 м/с
Абсолютна швидкість на вході в РК:
С1 =? (Са12 + Сu12) =? (1602+ 65,92)=171,9 м/с
? 1=С1 /? (((2 * к)/(до + 1)) * R * Т1 *)=171,9 /? (((2 * 1,4)/(1,4+ 1)) * 287 * 288)=0,55
Знаходимо газодинамічні функції за формулами (для повітря):
Т (? 1)=1-0,1667 *? 1 2=1-0,1667 * 0,55 2=0,949
Р (? 1)=[Т (? 1)] 3,5=[0,949] 3,5=0,83
<...
