Файл: Казанджан П.К. Турбины систем питания ЖРД.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

6. Определяется число М по адиабатической скорости исте­ чения из соплового аппарата, а также конструктивный угол выхода а1к:

а1к <

ai (меньше — в случае расширения в косом срезе),_

принимаем а1К— otj.

 

 

 

 

 

 

 

7.

Определяется

относительная

скорость

и угол входа газа

«а рабочие лопатки

 

 

 

 

 

 

 

 

w, = с' - у

 

 

2 т , ™ '

 

 

 

1080 V 1 +

0,1852 — 2-0,185-0,94 =

895

MjceK\

 

.

/Ci-sinaA

/1080-0,342\

=

24°20 .

 

arc sin

-i--------1 = arc sin

\

---------:—

)

 

 

\

Щ

I

895

 

 

9. Определяется безразмерная величина скорости входа на лопатку

W ,

 

895

--

 

= 1,628,

j / " 2 g w^ - l RTw*

|/ 19,62— . 36-775

где

w 1

 

T#

775° абс.

* W, Г , +

 

2g - ■ R

А- 1

10.Определяется конструктивный угол входа лопатки

Рис = Pi + *'•

где i — угол атаки (2 -г-4°) принимаем р1к = 24°20' + 3°40' = 28°.

11.Принимаем конструктивный угол выхода лопатки рав­ ным углу входа (симметричная лопатка)

=Р,к = 28°.

12.Определяем гидравлический угол выхода потока из ра­ бочей решетки в относительном движении

Рг — Ргк +

где о — отклонение потока при сверхкритическом расширении в косом срезе,

р, == 28° -f- 4° == 32°.

7 6


13. Определяем относительную скорость потока на выхо из рабочих лопаток

<Р= /[ ( & + Рг) и *ш,)] (см. фиг. 31); w 2= 0,829-895 = 742 м/сек.

14. Определяется абсолютная скорость на выходе из раб чих лопаток с2 и угол а2:

с~ = У w 23-\-u2 2u-w2- cos р2 =

У 7422+ 20022 - 200- 742- 0,847 = 582 м/сек-.

w 2-sin p2

. 742-0,53

= 52°30'.

я2 = arc sin

= arc sin -------- :—

C2

582

 

15. Определяется температура газа на выходе из рабочи лопаток

T , - T t

™i2---- WA = 483 +

251000

 

=

574°;

 

 

 

 

 

2747

 

 

 

 

 

2* г - - 1

*

 

 

 

 

 

т *

Т2 4

----- ^ -----«= 574

-{-

339600

=

698°.

' 2

2747~

 

 

^

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

Определяется

работа

на

окружности колеса первог

ряда лопаток

 

 

 

 

 

 

 

 

,

и .

 

 

,

=

 

 

 

 

= — (с1cos

 

cos <xt)

 

 

=- ~ (1080-0,94-f 582-0,608) =-27900 лгглг/лгг. 9,81

Возможна проверка;

LUl =

R (T * — 72 *) = 140-202 — 28300 кгм/кг.

k — 1

 

Приведенный

порядок расчета фактически соответствует

газодинамическому расчету одноступенчатой активной турбины, для завершения которого следует далее определить к. п. д., рас­ ход и геометрические размеры.

В случае двухступенчатой турбины со ступенями скорости расчет продолжается в следующей последовательности.

7 7


17. Определяется безразмерная величина скорости на в ходе из рабочего колеса

582

1,115.

522

ЧW + i RT»’

18.Выбирается конструктивный угол входа в направляю­ щий аппарат, при этом учитывается величина К.,

я2к = а2-{-г', где V — угол атаки,

а2к = 52°30' 4- 2°30' = 55е.

19. Выбирается конструктивный и гидравлический угол выхода потока из направляющего аппарата

азк = «2к - ( 2 ° - 5 ° )

(при этом допускается некоторое конфузорное течение) на дан­ ном радиусе

а,

55 — 5 = 50°, а3 ^ азк — 50°.

Зк

 

20. Определяется скоростной коэффициент направляющих лопаток

¥ = / [ « + я3) И X , J ;

f= 0,92-0,995 = 0,915.

21.Определяется величина скорости на выходе из соплово­ го аппарата

с3 = '1/-c.j ----- U,9i5-582 = 533 м/сек.

Далее необходимо рассчитать треугольник скоростей и кон­

структивные

углы

рабочих лопаток

второй ступени турбины

При этом

расчет

аналогичен

расчету первой

ступени,

только

роль ci, а,,

Т * здесь играют,

соответственно, с3, а3, Г2*.

В соот­

ветствии с пунктами расчета 3

17

определяются:

 

22- Т3= 594° абс;

 

30.

<]/'=

0,942;

 

 

23.

та = 0,65 кг/м3;

 

31.

® 4 =

408 м/сек;

 

24.

М ,зад= 1,138;

 

32.

с4 =

395 м/сек;

 

25.

азк =

50°;

 

 

33.

а4 =

85°;

 

 

26.

и>3 =

433 м/сек;

 

34.

ТА=

602°;

 

 

27.

[Зд =

70°30';

 

35.

7'4* = 659°;

 

 

28.

Рзк =

72°;

 

 

36.

LUa =

5440

кгм/кг

 

29.

р4к =

р4 =

72°;

 

 

 

 

 

 

7 8


38. Определяется суммарная работа на окружности колеса

/-us = LUt + AUi = 28000 + 5490 = 33440 кгм/кг.

39. Определяется к. п. д. на окружности колеса турбины

= 3344U

0,505.

1 ад

66300

40. В первом приближении оценивается потребный расход таза для обеспечения заданной мощности, при этом за работу

на валу турбины принимается Lu, т. е.

 

75-Nz

75-2700 г

G =

----------- -

= ------------— 6,05 кг;сек.

 

Lu

33440

41. По величине потребного расхода в первом приближении определяются геометрические размеры элементов турбины, оце­ нивается величина парциальности. Указанные размеры позво­ ляют внести соответствующие коррективы к величине f\a

(см. § 4).

 

о,

60 -и.

60-200

 

А '=

 

‘ СР _

 

0,382 м\

д ср

1г-«

It •10000

 

K°cp -Tl'cr sinal

 

 

 

 

 

 

А' =

________6,05-1000________ =

17,15

мм.

 

it-0,382-0,798-1080-0,342

 

 

 

 

Высота лопатки допустима, следовательно, турбина полно­ размерная.

42. Пользуясь соответствующими графиками и формулами $ 4, определяем необходимые поправки к к. п. д. на окружности колеса и получаем величину эффективного к. п. д.

Ъ= 0,49.

43.Определяем потребный расход газа через турбину

 

 

J75-M, =

75-2700

6,24 кг/сек.

 

 

 

 

 

 

66330-0,49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44.

Определяем

высоту лопатки

соплового аппарата

 

 

 

Ас а ~ А

- -

=

17,15-— - = 17,7 мм.

 

 

 

 

 

 

G'

 

 

6,05

 

 

45.

 

Определяем

геометрию

меридионального сечения тур

бины:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д )

Арк ===Ас а +

1 ,3 М М ----

19

М М ,

 

 

 

б)

Ар*

. h

 

sin fti

=

19-

574-0,412

= 21,2

мм;

 

 

pK>

t 't - s m

р2

483-0,829-0,53

 

 

79