Копелев С.З., С.В.Гуров - Тепловое состояние элементов конструкции авиационных двигателей (1014175), страница 7
Текст из файла (страница 7)
а у другой — псохлаждаемыс лопатки с бычмой для таких турбин продувкой воздухом ротора и статора. ' 1о и в атом случзс сравнение было бы иеполиым, поскольку тур' ины с нсохлазсдаемыыи лопатками ис могли бы работать при вы,окай температуре газа, из которую спроектирована турбииа с "хлаждаемы>ьи лопатками, Следовательно, сравнение производи:"Ось бы в ш расчетных условиях лля последней. Для того чтобь! Овес>т! такое сравнение при температуре газа, если ие совсем ,авной, то хотя бы близкой к расчетной для турбины с охлаж>!Ве'ыми лои!Ыками.
Иун но так их спроектировап,, чтобы они была аботоспособиы в этих услои<ях, пусть даже иа самос корогкое , рема. по достато шое для Снятия характер>штик. Имсиио так были спроектированы два варианта одиоступеича':Ой туроииы, изготовлены и испытаны в Га<<отурбиииом двигателе, 'мсвшсм и„'=-5. Констр) ктивиые схемы этих турбип пока"зиы на рис. 2,! Л, 2. ! !. Они позволяли производить их Ке 5))Г!) ф,*! !Йзпс. 2.!б 1)чмснсннн О!ко. !аптельиого !тельного раста.
" в е еп шва ЛС51 я относи ;Тол«Ноге! рядизлышго зазор? ряд рабочямн лопагкаия ' заансямостн от арсе!спи Реет?ее?!а ка поо и 55 нон ~де)', 50 ( д Рис. 2.16. Относительное изменение к, и.д. турбиим АЕ),,е и удЕЛЬНОГП раСХадв тан лиза >Се! нв пм „, пря неизменной тяге, ра.!Ппвш!Мой двигателем, в зависимости ет ага!сиге иного расхода воздуха, по,тзвае.ч нО нз еехлажденнв РО1ОГ?а С?-!!отав с не ехкм.еа нымн Йовзпеен е; .' — Зоеш кеежлеечыкк еоооено ее н чз. коа емле еез чоез?к~ ое жлох лен», е--х.!ме! си! о е) д / ГО „, 'е?с) )Г Гр) ес ' и!5?нэенук? лямки> ия дпиелт<з)с бел его ги?лнай Ря!барки и снятии с икцы!ителыга!гы епкндв н се?«Г?анита н)ен етом Одинаковы Геадиялы!ыа вялО)еы ндд 1)яООчими з!Оиягками, Тяк и и',?ОИК1дилааь ПХ ОРЯанн)СЛЬИ!ОЕ НССЛЕДПИЛНИС.
ПРП КОТОРОМ Д:енел !СЛП НСПЫтЬШ,. лись с рея!шииными иясядкямц ра?иои 1!?1!?!)!л.!)И !ген?1! ЫООПРОип ьалныс бгп хя)?як?ОГ?!)атнки. е нача!ш кспытывалаеж туроина с нее!?хладе!зелик!5 ееае?ее шин ж а?ткани (см. рпс ' )7); затем се ротор зкнекялся р паром с огшп,кдз *ными:юпзткаии !сч. :ен 2 )4! Кошше«.пш ве?!леев полйваск н !еа ежзв?КЛОНЯ! ПЕ !ОПЙ И Рагпжкх Ланята!, Не. еыхер Г~-!)к"'" ЧГ (', и сО.ле?ПОХ ! з!1!Йпзгз, чн те, не пе?пых ппн и ?!Оне по!а!Поа алн ирн пе переборке !' '1>неве! 1, нлн е'!" п5,5шшаеы СО!о?азой Йппзра1 не и !нялся. Он;екел ехлз.кзаомые лоп пкп с: О,.епаае ШЫМ В?Е !Р?,ЛССИ1СКежеак Н ЗЫИЕСЮ и ; елвжлзюцс:О ваех>хв з ее пнй чззоп мея;!е' оп:юю мн и рабочнип лыж!как!! '!Овсе шеш! выходной НООН«е лОпатю1 1! ! * н шм гееше!ргн скнм хзрактопешгпкам пепшткп е!рое)и!лен жлзждапных я яеохлнж ш. :.
Мы! раба шх лапа г ж были практи !вски олпнз!'Окы к пксш! О;пенах! к' ю се мееврк\ю нле! .пзль ппо;е!Нных ее екче) .е*!епип че жлопат еч. НЫХ КЗН ЫКН!. ЯЕ ЕП?ПЧЙ.Н!СК 'ЕН?ЧОМ ЗХОЛеаюех и в!х л шаг?к, оеж к еле«к!1« -- ЗЧ н пе?х- .?Й?кдночые -. 27, пьн ЫОм секмзр.езн масса Ре! Ша С ЫЛЗ5«.ШГМЫЕО! Ю ПееШШ!. ПКЛЮЧЛН 'ее!его!Нее!ее'й зеее'к. '511?е нз '! ",о Те панны были;. шшепы ер летиями заме. ра пзпвкеероз ыыз>хв в пюгемс его подвода Охлажле! !нык л !пяткам.
а 1'ем чнслс в и:5 гшстпеяисй палас гк епплавые лопаток 1виут;ш е!сфлекгопа) Ге!?се! 5?!??гни тйнньечн еп!х заме'- ров,! рас«олзымн .еапа«!ерш гнкзмн ее«еевжла:ечых лопаток и ренара з пел !м. Й,еекже !яш! р! ' О 14 Сх' ° тп 1 т би. плонеали прохОЗ!О!х сечений нз и! е подвоза 5,!е .
Охта,кдяе„з!Й,ц! Хопатгаеек 'ехтаждаяки?ГО в!Еле! ЕЙ, она!«ШЧВ?еп ЕГО ПЗС ЕОЗ 115!и?ее!ее обычно езчерш мыл щ!н копы!гене!. пин двигателя зелшшн — тяпе, ржхалап топо евя в возьпха чае гоеы врапыч!Ня нагара. даплешея и температуры воч?пхя ка вы. кале нз компрессора — оггеделялш ь также ш!лвый няпгш я чотояс га?з !Й епе б!пкей и его напрззлспяс !1О звпным етие .и!Мерок, пальз!Нмк ншесс!пой мего ?шк й )2К), ш!рстпеяли «, и з. 1>рояль; по тзтгерчожанныи пнрзмстрач е)-,' ейаксниалшюе значение и ненратуры газа перел те раиной к- время нспы тания не. Превь!шало 1, "== !26О К Тзк! кйк температура ротора с охлажлнемь!Мн лопзпеачн ниже, чем с юохлзжлземыма, го прн одииаконых ман!Йжньх радиальных зазорах над рабочимн лопатками у сравниваемых роторов в пропессе пспытаиня о!ш буду! разиьк Это жна !Зет, что не! рсзелоектах невылазна, ис.!«не коте рых является исследование вл«шшш вася!пик !жгижленич лопаток пв п д турбины и нз !кнавкы, параметры дан!а!еля.
белет сшс сшшыввгжя ря.!инна в потерях из.аа разных рзлиал! ных знзпрап Этого различия в радиальных зазорах прн испытании с олннаковой Те' охлажлаемых и неахлаждаемых роторов практически нельзя кзг?ежзть. 11апаму потребовалось провести специальные нсслсловаякя епмепе!еия радиального зазорк н нлшшия ега нз !вменение к. п.
д. героины к ехешшого рш.хода пенкина дви. гвтели примеиительяо к паиным конкретным условиям сравнительных испытаний. Оне! заключалось в том. что в самом начале иены~анна двигатель с иеахлажлае. мыми лопвткамн вывалился по режиму прнемнстостк на макснмальвею частоту висения в следовательно, и на максималов>!55 температуре !зза перед ттрбий.
С э~ого маме!па черо! «сбольшне промеж>тки времени !2 б мнн! замеряли основные параметры п величину радиального заеора б, к!!?орый изменвлси ' еенл! пр !грена ротора Радиальный зазор б н!Мерился прибором !элеепршнеп ем), естзнонлеиным корпуса турбины Рееулелзты этих испытаний прслставлекы нй ряс 2 )бе, где )ч)= )беьо) ° )еп!ой отк еип ннс пелп !Нчы Радвалшеоеп зв?ОРЗ и ныгоее Раб:еч й ! О' ! ! ! х Уее)опатки! бсг=)сяе-.сн:) се!о)] !!)Г>оь — нзмсиенве удельного расхода то!лиза ,'о опеошешпо к пго значению при минимальном радиальном зазоре; т — время даабе?тез двигателя. Этн а. н замеры дали возможность получить зависимость отиасигельнсшо измееннв !дельно?о расхода топлива ат отиоснтельной величины ралиального заво'д. 51ля тога чтобы, пользуясь этой аавнсимостью, учесть влияние радиального " зара на характеристики двигателя при сравинтельйом испытании его с двумя е)торами, необходича соолюлепь такой режим испытаний, прк котором этк роры выходят на >становившийся и плавай рожки !полностью пра.
резаются), и ать, какая бедсг при этом разница в величине радиального зазора. Равнина, учснная и ре?улшате ззнеров зазора прн аспьпании двигатели с одним. а "тем с лругим рогорам составляла О,ббч.'е от высоты рабочей к!шатки. Эамереи- откашп л! ные значения ! меш шення к.
и. л, тербнны в евсшпекпя >дельного всхода топлива на а„п„и прн Одинак!евой тя!с, развиваемой двигателем (и= "'аопз! 1, )Г==сеи?З)! С ротаРом, имен!пни еплаждаемые рабочие лопатки. в зави. Пети ес Кааи*шетэа ВОЗЛУХЙ, РЙСХОДУЕМОП? Иа Ета акгеажлсвгеа, СРззнняаЛИСЬ :;::даннымв, пал. !евнымн с роторам с нсохлаждасмыми лопатками Грмс. 2.16).
И ЭТОМ ЕПРЗжаеюСЬ тж жс КЛНЯНИЕ ЕаСЛПЧЕН?Ш РалваЛЬНОГО ЗаэаРЗ ПО СРЙН. 'йеш! с е!а зиа.нши и нз рас !сеной длй ахлажлзсмого ротора температуре газа Вд герани!я здесь дч. == ((ч„— ч ууч,.1 1(эвуб — относнтсльное нзменсыне х. п д турба Яы по отновеыню х его зызчсынх) пРн Яеахззждщчых заазтз(зх; ЗСд =((Сд,-- — С)~))Сд(. 10(Я)э -- атнасятсльнае изменение удсзьног1 расхода таплдзз па ~л- аошсзнв хегаэзачеывоарн яеахлзжззамых лоазтхзхн О,,а =!((э,д)СО!.!00')(,.
расход э(хзд)ха, ндупнча нз ахла кденяе ротора т)розны па отношению( х рзсхо ЗУ ГЗЗЭ ЧЕРЕЗ т) Рбйну. Дзч того чтобы зыдслнтк эзнззка зз эзмененна удельно Га рзсхалз таней)за лзягзтслз а(касательного к~мы( ко!зз зоэгбха, рзсходуемог. пз ахлзжзсняс лапа!ох, зужно внести аопрззкэ к эткч дзяныч, па)ьзуяск прк зсд«наымз нз Рнс 2.!5 эазхснмостзчн ЗС„н б ат ппсэкнн зыдсежкн Яа лд,ээ-=- =:! Б результате падучая крнзув (см. рнс. 2!6), ))рзжзвщув ух)лщснне эха номзчнастн дзнгатазя с постум расхода м)эдухз нз ахлзжлейне .!апзтак. На рнс. 2.10 значения ЛЧ.'=-0 я йСд= 1 саатэстстзуют ра)ару с .нсохлаж ла(мыми лапзтхзмя я отнаснтелкяому расходу охлзждзющаг) эоздухл 6, 0.20), который протекает через майтзжные зазоры з з)амхозоч сааднненян крез трн атзсрстнд з полотне диска. Чжтк этаг(, Г)аэдухз уходят через лаба рантныа )платнання з суфлнрувщу)о полость масляной системы н э осевой захар между саалозымз н рабочими лопзтхамн, 1!рн застзнозхе ротора с охззждземымн лопатхамн это халнчсстзо заздухз арахвщссхк ас)затея неизменным бщ)одаря тОМу, Чта дззпеняа З Папостп Перед тырновым уплатненнсч ассэага зазора ябсхальхо уменынается постзнозхой лзбн рвынжа талгпзсння мсжлу опорой саплазого зпазргвз н аомрызным диском.
что компенсирует некоторое узслнчснне утечек через лзбнринтное уплотнены~ подшипника с усетом дазлазня перед ннм, а заэдух, протсхающяй ранее чсре) ман)з кыые зазоры ззмхаза)ю сасдансння, а)дзашйсз аад аахрызной днсх. Тзк ухудшенпе эконоинчностн зкспернментзльного двнгзтели з сьязм с введением охлзжде)п(я рабочих лопзгок оказалось евяззн ным глзвпым образом с подвод()м ззкомпрессорного воздуха н) кх охлзждепне, н том это ухудшепне больше, чем больше ег расход. Можно считать, что, если размер турбины н выбрзнпзя конст руктивнзя схема охлзждземых лопаток позволяют прнменнть и б)ез ухудшепля зэродянзмнчсскнх хзрзктерпсткк лопзточтплх репц ток по Ордене!Мпо с псохлзждземымн лопзп(змн, то п(хн с О х р з п(ннн нензменпой величины относнтсльног рзсходз охлаждающего воздуха экономичность дянгз теля прзктнческн нс пзменнтся.
Эт(э, конечно, будет еще ззввсеты от количества рзсходуемого воздуха н от конкретного вьцголн(нн . схемы подводя его к турбнне с неохлзждземымн лопзткзмп. Тзь. мзпрнмер, еслн в рзссмзтрнвземом экспернмевтзльном дпнгзтеу!. заменить целгнком ступень турбпны с неохляждземымн лопзткзм, (рнс. 2.!7) ступеньк) с охлзждземымн лопатками (см рнс.
2.111 и прн этом сохранить нензменным относнтельпый рзсход охлзждз- !ощего воздухз в кзждой нз этпх ступеней, то хзрзктернстпкн дп. !ягеля также (стянутся нензме)зпымт!. Т( тогда удельный рзсх эоплннз прь одннзковой тяге двнгзтеля, ззморейный прн нопып пнн его с нсохлзждземой ц охлзждземой ступепямн турбнпы п пзменптся, Относнтсэ!ш!ы)! расход охлаждающего воздуха нз кзждук) и ~ этих ступеней составлял 3,3%. Из ннх в неохлзждземой турбзп . 2,3"уа уходнло нз продувку внутренней полости сопловой лопзтк, для охлзждення проходящпх внутри ееснловыхсвязей. Зпвчпт(л! цкя часть этого воздуха терялзсь прн его подводе в проточн « (гь .турбины, Паств(юнкн во внутреннюю полость сопловой пои дефлекторз пзолпровзлз силовые связи от подогрсвз стен- ЛОпзткн н позволэ(лз умф!шпнть ОтпООитст!ьпый (эзсхОд 'зжлнюшего воздуха до :д) прп выпуске его в про- ую часть через щели в ')ЗДН()й КРОЧКС ССПЛОВОП 'зткя, (:рзвпеш)е хзрн у ''стнк двпгвтеля с отляж- "МО!! П НСОХЛНУКДЗ( Май 1 инз ч н Г)равоэ1плОГЬ без ня (м"О с пспытзтеу!ьпОГО 'Лз, ш Г:)амепой (ОГ(ло.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
