Диплом_Марков (1231052), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

Требуется построить решетки профилей в трех контрольных сечениях (см. рис. 6.7) на диаметрах D^_1вт =D_1вт +(2…3) мм, D_1ср и D’_1пер=D_1пер–(2…3) мм.

Значения угла ₁ в контрольных сечениях определяются с помощью графика зависимости ₁ = f(D₁) (см. рис. 6.7), построенного на основании результатов газодинамического расчета, и сводятся в таблицу 3.

Входные кромки лопаток должны обеспечивать угол атаки i=_1л–₁ в диапазоне от 0 до 5^. Поэтому _1л=₁+i.

Значения лопаточного угла _2л в месте контакта лопатки с диском РК находятся по зависимости ^_2л = f(D₁), задаваемой из условия обеспечения наименьших потерь в межлопаточном канале. В первом приближении можно задаться постоянным углом ^_2л = 90^ на участке от D_пер до D_ср и линейным его уменьшением от 90^ до _{1л вт} на участке от D_ср до D_вт.

Значения ширины решетки S₁ в различных контрольных сечениях определяются по форме канала РК в меридиональной плоскости. Угол изгиба профиля  находится как разность =^_2л–_1л, а угол установки профиля равен _уст=0,5(^_2л+_1л).

Радиус входной кромки профиля выбирается из диапазона r₁=0,2…0,3 мм, а угол ее заострения – из интервала ₁=5…10^.

Шаг решетки на произвольном диаметре находится как t_1РК=D/Z_РК.

Хорда профиля определяется из выражения:

(6.8)

Радиус дуги окружности, по которой изогнута средняя линия профиля лопатки вычисляется по формуле:

(6.9)

Значения радиуса сопряжения профиля лопатки с диском РК лежат в диапазоне r_с=0,5…1,5мм.

R_c приблизительно вычисляется по формуле:

(6.10)

R_к приблизительно определяется по формуле:

(6.11)

В табл. 6.3 представлены значения параметров решеток РК в контрольных сечениях на втулочном, среднем и периферийном диаметрах, а на рис. 6.8 даны сами решетки профилей в указанных сечениях.

Рисунок 6.7 – Выбор контрольных сечений на входе в РК (масштаб 2:1)

Таблица 6.3 – Значения геометрических параметров решеток и профилей лопаток на входе в РК (масштаб 2:1)

Параметр	Размер-ность	Контрольные сечения
		D1вт	D1ср	D1пер
D1	мм	26,1	39,6	53,1
1	град.	44,3	34,2	27,5
i	град.	2	2,5	3
1л	град.	46,3	36,7	30,5
2л	град.	80,0	90	90
S1	мм	6,5	18,2	23
	град.	33,7	53,3	59,5
уст	град.	63,2	63,3	60,3
r1	мм	0,2	0,2	0,2
1	град.	6	6	6
t1РК	мм	8,19	12,44	16,68
b	мм	7,29	20,37	26,49
R	мм	12,57	22,69	26,69
rс	мм	1	1	1
1с	град.	43,3	33,7	27,5
1к	град.	49,3	39,7	33,5
Rс	мм	11,6	21,6	25,5
Rк	мм	13,8	23,9	28,0

6.1.4.2 Профилирование спирального сборника в окружной плоскости

Внешний и внутренний контур спирального сборника обычно выполняется с помощью сопрягающихся дуг окружностей (рис. 6.9). Центрами дуг окружностей являются вершины квадрата со стороной а, расположенного в центре сборной улитки.

У рассчитываемого компрессора один отвод и величина стороны квадрата равна а=0,25d_г (d_г=d_к – диаметр круглого сечения на входе в отводящий патрубок). Внешний контур спирального сборника описывается дугами окружностей радиусов R^₁ и R^₂=R^₁+а, R^₃=R^₁+2а, R^₄=R^₁+3а. По поводу выбора значения R^₁ в технической литературе имеются различные рекомендации в зависимости от особенностей конструкции агрегата наддува. Ориентировочно примем R^₁=0,5(D_Г+а–d_Г).

Рисунок 6.8 – Решетки профилей в контрольных сечениях

Внешний контур сборной улитки также можно описать с помощью четырех дуг окружностей: R^₁=R^₁; R^₂=R^₁–а; R^₃=R^₁; R^₄=R^₁–а. Внешний и внутренний контуры сопрягаются дугой окружности радиуса r=1,0…1,5 мм.

Значения основных геометрических параметров спирального сборника приведены в табл. 6.4.

После выполнения контура сборной улитки следует перейти к построению проточной части патрубка отвода. При этом первоначально необходимо определить минимальную длину патрубка отвода по формуле

, (6.12)

где – допустимый угол раскрытия конического диффузора.

Действительное значение длины патрубка принимается исходя из конструктивных соображений, но оно должно быть больше .

Таблица 6.4 – Значения основных геометрических параметров спирального сборника

Параметр	Размерность	Значение	Параметр	Размерность	Значение
Dг	мм	162	R4	мм	94,2
Rг	мм	81	R1	мм	67,9
dг	мм	35	R2	мм	59,1
а	мм	8,3	R3	мм	67,9
R1	мм	67,9	R4	мм	59,1
R2	мм	76,6	r	мм	1,5
R3	мм	85,4		мм	28,4

Рисунок 6.9 – Схема спирального сборника

6.2 Расчет газовой турбины

Согласование турбины и компрессора ТКР обеспечивается их взаимным балансом мощностей, расхода и частоты вращения ротора, т.е.

(6.13)

, (6.14)

, (6.15)

где – расход выхлопных газов, поступающих на турбину из ДВС;

– коэффициент избытка воздуха для бензинового двигателя;

– коэффициент политропы сгорания топлива;

– теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания бензинового топлива;

– механический КПД ТКР (принимаем ).

Тогда

,

,

.

Для газодинамического расчета центростремительной турбины воспользуемся методикой, изложенной в источнике [7]. Исходными данными для расчета зададимся исходя из обзора технической литературы (см. п.2):

– полное давление на входе в турбину;

– полная температура на входе в турбину;

– давление за турбиной;

, – теплофизические константы для газа;

– частота вращения турбины;

– мощность турбины.

Характеристики

Список файлов ВКР