Расчет турбины компрессора

Турбина компрессора предназначена для обеспечения работы по сжатию воздуха в компрессорной части агрегата. Она работает под действием энергии потока газовой смеси, поступающей из камеры сгорания.

Газы входят в сопловой аппарат турбины с параметрами точки 3 тепловой схемы.

Начальное давление газа ;

Начальная температура газа ;

Энтальпия .

Секундный расход газа равен , адиабатный теплоперепад, срабатываемый в турбине , принимается из выполненного расчета тепловой схемы.

Частота вращения вала турбины принимается в пределах .

В курсовом проекте проводится определение числа ступеней компрессорной турбины и тепловой расчет первых двух ступеней.

Число ступеней турбины определяется по формуле (49), где теплоперепад, срабатываемый в одной ступени, принимают в пределах ,

- работа адиабатного расширения газа в компрессорной турбине (23).

Вычисленное значение числа ступеней округляется до целого числа и проводится уточнение величины .

Дальнейший расчет проводится по методике, примененной при расчете пропульсивной турбины с учетом, что компрессорная турбина имеет степень реактивности = 0 (активная турбина). С_рг брать по (29).

При этом нужно иметь в виду, что расширение газа в рабочем колесе отсутствует. и . Давление газа в рабочих каналах остается равным давлению за соплами . Рабочее колеса имеет симметричные профили лопаток, при которых . Строится треугольник скоростей при и .

При определении окружной скорости величину безразмерной характеристики в формуле (60) принять равной 0,45…0,48.

По треугольнику скоростей определяется значение и .

Относительную скорость выхода газов из рабочего колеса для активных ступеней определяют по формуле

, (94)

где – скоростной коэффициент рабочих каналов.

Потери теплоты для активной ступени определяются по формуле

. (95)

Полученное значении потерь откладывается вверх по адиабате от точки 1 и на изобаре отмечается точка 2 рабочего процесса ступени.

Далее определяются величины потерь на преодоление сопротивлений на трение и вентиляцию по формуле (81), и от утечек газа по формуле (83). Полученные значения откладываются по адиабатам, и определяется положение точки 3. Точка 3 соответствует параметрам газа на выходе из первой ступени турбины. Определяются по формуле (79) работа на окружности рабочего колеса , по формуле (80) – окружной КПД . По формуле (85) рассчитывается внутренняя работа ступени и внутренний КПД по формуле (96).

. (96)

Расчет размеров проточной части турбины ведется по вышеизложенной методике.

При этом ширину рабочих лопаток принимают равными

. (97)

Шаг разбивки лопаток по среднему диаметру определяют по формуле

. (98)

Определяется количество лопаток по формуле (93), полученное значение округляется до целого и затем проводится уточнение .

Радиальные зазоры между корпусом и рабочими лопатками принимают.

. (99)

Основные зазоры принимают в зависимости от высоты лопаток:

При ;

;

; (101)

;

.

Дата добавления: 2015-10-24