Копелев С.З., С.В.Гуров - Тепловое состояние элементов конструкции авиационных двигателей (1014175), страница 5
Текст из файла (страница 5)
»)»шаз я«дол кяо ир«яы ;1'Следовзтсг!!и!»), ПО!«ри в стуисии, Вызваииыс уы)лщеиием выюй кромы«ои.ини)и лоиагкп, шачитсльио бо:!ьи!Пс, чем можно УГХЗ ОжнлатЬ. С)ДЯ <Ю ВЕ'ЛИ)И !С КРОМОЧИЫХ ПОЛ»Р)к»И!РСТСЛЯЕМЫХ 5)',ИСПЫтзвви олоскмт ре!Щ ГОК П))офИЛСЙ .' Увели'!Сиис осевого зазора мсл<ду сопловымп и рабочими лоза) ми ук!Сиьеи»!с! шаговую иеравиомерио<)ь потока иа з!Оде в пос- ей 2.2.6.
Уменьшение числа охлаж!(аемых лопаток В лопаточмом веипе По мере увеличения степомн повышения давлення н степени двухьггитурности в авиационных двигателях абсолютные размеры первых ступеней турбины, требующих наиболес интенсивного охлаждения, уменьшаются. (.Легг ЛОВатЕЛЬИО, ЛОПОЛНИтелЬНЫЕ ПО- ~„,г «3~~[с т ' 1 "'[ ' 1 1 ', терн нз-за ухудшения аэродинамических характеристик лопаточ еег "' = —,1,. +.;. ' ', :ных решеток профилей будут увеличиваться, и их доли в сумме Хм ' --1---,— -1--=е- 1.......И' всех дополнительных потерь, выз° и,',' ' 1 Ванных введением охлаждения, — — резко возрастет.
Этот рост до-1гррйссуэ а' волнительных потерь также можно несколько уменьшить, уменьшая число охлаждаемых лопаток в одном венце при сохранении нх Г относительно шага. блпзкич к его оптимальному зиачсигио. Однако чрезмерное уменьшение числа лопаток привод«гг к инте!гсивв сопловых решетках из-за уменьше.жлопаточных каналов 1!««=.-)!га иоимость вторичных потерь От отиочиых каналов сопловых решеток, по- ментальных данных серии их испытадно, что у решеток с !1~4 вторичные г,ег о г е 4 4 и гг а« и Рис.
г.г. Завис«Нос! аторичиы«и терв а решетке сооаевого аппарата о от«оси!с!!ьиоя высоты иежаоиато и! га канала ному росту вториш!ых потерь Ння ОТНОСИ ГЕ11ЬИОЙ ВЫСОТЫ Мс' На рис 2.7 приведена заи сотельиой Высоты межлопато лучеиизя обработкой зкспери инй. Из этой зависимости вн потери резко возрастают. ледние и способствует уменьшению вызванных этой иерапиомер постыл потерь. Однако увеличеиие осевого зазора само по себе, как правило, приводит к умеиьшеншо к. п. л, турбины. Опыты, проведенные иа ступсв! турбины с Отношением среднего диаметра к Высоте рабочей лопатки вдоль се выходной кромки О, !да=-.3,3, угле выхода потока из сопловых лопаток аа среднем диаметре а! — — 3П и осевом зазоре меяслу выходными кромками сопловых лопаток и Входными кромками рабочих лопаток (иа среднем диаметре) 15,5 мм показали, что уменьшение относительной толщины выходных кромок сопловых лопаток А=с(х!а почти нз 20% (путем уменьшения числа сопловых лопаток прп сохранении их относптелыюго шага) увеличивает к.
и. д, турбины е)е примерно из )с)е. Увеличение Гиевого зазора в 1,6 раза уменьшает этот выигрыш в к. и. д. и сводит его к 0,2--0,3!()е, но при этом абсолютное значение 11,' уменьшается примерио нз 1еге (281 ,Увеличение ширины лопаточиых венцов охлзисдаемых ступеней .асурбииы приводит к упеличеиию массы двигателя. Прежде всего ",то «велш«Явлю ллпиу вала (у двух- и трехвальных двигателей —- -днук или трех валов) мсжлу опорамн, что может повлечь зз собой "пеобхоги!мост« в увслпчшпш ях лиомсгров. Масса турбины, при упро И!к ровных условиях, упстпчива!1тся с увеличением ширины ло";г!Вт!эк ири Гохрзиепии нх относитсг!ьного шага; она возрастает ток.))кс из.за уисличеиа!я массы инутр!нпгс!о и Наружного бандзжеи ,'бсн!ловых зг!Воротов, дггипы кори)ч:з гурби!Ны и и!ПГИ1иы:!исков а П(гв этом массы лисков турбины, имеющих центральное огвср,-",етпе, — дисков первых ступенсй лиух- и трсхвзльиых двигателей л буг!у! расти В большей сгепеп11, «..и у сплошиых дисков Удельная х4зсса зопипиоппОГО ЛВПГотсля я«ляется Вгс! Ио Вая::" с:Пы."4 с!'о паром! трОм, а дли ряда лстателы11!х апизрзтоп — — 1«."!!1зю':,Шис! При иы!юре нк силовой установки.
Поэтому увс.!Пчс»пс массы .Охлажлзе мой турбины, состзвлик!шсн:ю 25е)о ог массы двигателя, гали«сг В эиз'1«1сльиой с!1псни 1'чсиьп!Ить В!4иГРЫ1« В улучшеини е!11 параметров, полу*!асмый ири ш>вышонш! те«1,:и рог)ры газа пе' рсс1 турбниои 22.7 ()хлаждиемые лопатки составной конструкции Ухулшспнс аэролпнам!шсских хзрактерист11к решеток профилей .:.Охлагклзех1ых соплавых и рабочих .!Опаток, обусловленное «!мене. ч(пиеа! Пх формы и размеров ири рззмс!пении Внутри эгих лоиазхж д(опалов для подвода Охлзгкдиюп!е!О Впал«ха можи!1 снсс1ч! -"иимуму. Пе увеличивая массы турбины, применением лопаток ,'.сОГтзВио1! 1«оиструкции [(О1 уз кис лОпагкн изГОтза еивзются из ,ДВУХ '1ОСТГИ, ! ОСХИНЯеМЫХ Меж,11' СОООЙ ПЗЙКОЙ НЧИ КВКПМ.ЛИОО ВН- "дом сворки.
1(зготовленис двух частей лопатки, которые при соеди„,иеиии образукгг профильиунэ и за лковую части. ласт возможность 'Выпогаиитг, сколь угодно малую, дои!уст«чую «1 соображений кон';структивио!1 прочности, толщину стенок с минимальными допуска. .' мя и пзлсжно прокоитролировап, сс Если рассмотреть соплову;о лопатку с коивективныч Охлажде-,: нием, и !готовлоииую из обычно применяемого жаропро шого спла, ва с толи!иной стенки в 1,3 мм, то при местной текшературс обте: иа!Ошего се Газа в 1800 К (с учетом перзвноме)м!Остг! Ио;!я темпе;..ротур ио выхолс из камеры сгорзнил), давлении газа 2,0 МПа, :,",.;:Температуре Охлаждающего воздуха 8ОО К н лопустнмон темпера;.Туре стеию! сО с1ороиы Газа 1270 К уменьшение толщины стш!кп ,газ 0,5 мм дает возможность поп!асят!, температуру газо по|пи на ';150 К.
Это ог1ьясиястся тем, по прн заданной условпямн жаро'ггрочносги величине температуры стенки лопатки па сторопс, обри ';,Пмги «!Й к !Взу, тех!Пс(1атурз Пи!трои!!СЙ поверх«ос!и С1ГП1««, по морс ,Ве уп!Пенеи. возрастает. Возрастает и разность температур между ,сзнутрсиис!! поверхность!О лопатки и охлаждагошим воздухом что ,!и свои! Очередь попы!пает интеиоивность охлаждения. Чеа! выше давление газа перед турбиной, т.
с. чем больше степень !«гвышеиия : ',|>З> <1'! '1;,,| Р,'1(|,( |6 Гу ';|.!3, ) 'ц.! < 1> ) ' ',,',)|1) з '1>:, )3! ДЗВЛ(ИИЯ В КОМПРРССОр(' ЛВИГЗ Г(ХЗЯ И Сыр<И Т| ПО)РТЗ, 3( и ПЛО1ИОСТ!з теплоаых |ютокоа от газз к лопатке будет уаеличиааться и тем гюл>иие будет всырастагь разность темп("ратур мсжлу кару)к))ой Виугреиией ио<>срхиостями с|сики г!Сиат>.и. п чсч Оиа уолще, !см булез мспьшс ра<ипсть ° (мп(рз|ур меж.<у ией н Охлаждающим В(ы<сх;>и, и слсл(1<зге,))но, т<м тр<л| сй б)("!Р1 Охлади<1 ЛОПИ) К) 1.лсло«31<:|ь|о, |ОИ>м|>и. стсиок коизс«тищ|О Охл;|жлз(.мых ло паго«иилястсч олиим из путеи у;|учшеиия эффективности их охлакьи|ия ип морс увели к иии темиера|уры газа пер(л турбиной и ст>чи ии ио«ыи|еи|я давления В «Омирессорс л(миателя.
Это особи и«о Взжио ллй лаигзт>.лей, уста. иизлнююмь|х иа летательных аппаратт(|х, и'„)е'И13 3ия'>гииы ( лл5! поле)а ( бо.и !'|ими сасрхз!>укояы 1и скоросТИ 1:| 11з ряс. 2.8 пока !Зпо Влияипе ло|'усков иа толин|ну стенки литой полой Охлажласмоп лопатки со В<"|ап <ым дефлсктором ии лоиустпмуи> >Ж 1 ' ' Г('МПРР31трт |ЗЭИ ИСР(Л 'гмрбииОИ ир "ЗЕ >д) '((3 р'зии -,; 1 1 5;О ' г >. и Е)==-26 мм из срслиииоч участке лп |иин) сто>(и>< ) охззждзеиаг> зо.
патки и сеч(и|ш, гле наименьший заип)и с >ифли«тором иа з иусти. Идс ир<иии>сГИ. 113 Грдфика ВиднО, >ою теки«рзтур) >ззз зарез тур иаско,)ьио шли«и зто плияии<ч а так Визой Т.," иРи о<иизиои з запасе «д" |ю (,(.Ие у<<еиюиеии>! МоззИОСГЬ ПОВЫИИ|ИИЯ !ОЧИОСГИ ИЗГО. тоилсиии О .лажлзсчых лои)3ток и Осуи<(с)Вчсиия иалсжио|О коит |ро;151 яи)я('>си Олиим из па>«и!зх И1)еимущ(сГВ сс>стзипой Охлзждз" Е М О й:1.>.' | (| ! «|1 !)с мепее Ва «иои Ос(>бешик.|ьк> такои гияитки яилястси Воз. чоло1ость и|зпое|и('|п>я «зиз(ии> '<ля Ох)|дд(лдю!Пшо ВОздтхд практи.
чески .|К>бой с,вдоюй формы, разаития поверхности теплообмени иа 1)озлуи>иой сгороие и иаиболсе рацш>иальиое, по эффекн|аиости о(лажле>>и>3, раси.>.<О)кеми(3 е>(флектора ио внутренней полости без иеор) .< лимы Ги чрсзмсриого уиели !опия размеров профиля. В обычной лои)3'«с со Вс|аииым Виугрсииим лсфлскгором это затрудияет- и(Похолим')сть|О иас.!сияя л(ф:юкторз Вичтрь лопатки и<рез Верспю В замковой части 1И х)>О<" ГО>>яке) и отиоситслш|ым разаорозом сете нп ПО нысотс лопзтки и гребус уаели>ения размеров и,'»й)иля.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
