2

Содержание

Перечень листов графических документов 1

Введение 3

Основные условные обозначения, индексы и сокращения 4

1.Тепловой расчет цикла ГТУ 6

1.1. Тепловая схема 6

1.2. Предварительный тепловой расчет 7

1.3. Уточненный тепловой расчет ГТУ 12

2. Моделирование ОК 19

3. Газодинамический расчет турбин по среднему диаметру и с учетом закрутки 21

3.1. Газодинамический расчет турбины высокого давления (ТВД). 21

3.1.1. Предварительный расчет ТВД. 21

Перечень листов графических документов

Наименование	Обозначение	Формат
Продольный разрез ГТУ	141100.311122.007.01	А0
Вкладыш опорный ∅120	141100.311122.007.02	А1
Тепловая схема ГТУ	141100.311122.007.03	А1

Исходные данные для расчета

Температура газа перед ГТУ: Тг=1120 К.

Мощность ГТУ: Ne=32 МВт.

Степень повышения давления компрессора: πк=17

Введение

Газотурбинные установки могут служить приводами для нагнетателей природного газа, а также генераторов электрического тока. Малая удельная металлоемкость, хорошая маневренность, высокая степень автоматизации управления и эксплуатационная надежность, обусловили распространение ГТУ на воздушном, морском транспорте и на газоперекачивающих станциях.

Полезная мощность ГТУ составляет сравнительно небольшую долю от мощности турбины. Долю полезной мощности можно увеличить, подняв температуру газа перед турбиной или снизив температуру воздуха, засасываемого компрессором. Полезная мощность ГТУ зависит также от аэродинамических показателей проточных частей турбины и компрессора: чем меньше аэродинамические потери в турбине и компрессоре, тем большая доля мощности газовой турбины становится полезной.

Эффективность ГТУ в сравнении с другими тепловыми двигателями обнаруживаются только при высокой температуре газа и высокой экономичности турбины и компрессора. Поэтому простой по принципу действия газотурбинный двигатель стали применять в промышленности позднее других тепловых двигателей после того, как был достигнут прогресс в технологии жаропрочных материалов и накоплены необходимые знания в области аэродинамики турбомашин.

При разработке и эксплуатации газотурбинных установок необходимы знания тепловых и газодинамических процессов, происходящих в элементах турбомашины. вопросов статической и динамической прочности элементов.

В данном курсовом проекте разрабатывается двухвальная газовая турбина MS 5002E, которая используется для привода центробежного нагнетателя природного газа.

Основные условные обозначения, индексы и сокращения

Условные обозначения

N – мощность;

ɳ– КПД;

𝜋_к – степень повышения давления;

𝜌 – степень реактивности;

T,t – температура (К, ⁰С);

Р – давление;

Н – теплоперепад в турбине;

h – теплоперепад в ступени;

G – массовый расход рабочего тела;

n – частота вращения;

С_р – удельная теплоёмкость;

k – показатель адиабаты;

v – удельный обьём;

z – число лопаток;

D – диаметр;

D_е – веерность;

F – площадь венца;

l – высота лопатки;

C – скорость в абсолютном движении;

W – скорость в относительном движении;

U – окружная скорость;

M - чило Маха;

а – скорость звука;

S – осевой зазор;

в – хорда;

В – ширина лопатки;

Индексы

^* - по заторможенным параметрам;

0 – на входе в турбину, на входе в ступень;

1 – на выходе из сопел, на входе в РЛ;

2 – на выходе из РЛ;

ад – адиабатический;

ст – ступени;

г - газа;

к - корневой;

л - лопатки;

н - наружный;

расп – располагаемый;

ср – средний;

тр – трения;

z – последней ступени;

r – газа;

в – воздуха;

а – осевая;

u – окружная;

с – в абсолютном движении;

w – в относительном движении;

Сокращения

ГПА – газоперекачивающий агрегат;

ГТУ – газотурбинная установка;

СЛ – сопловая лопатка;

РЛ – рабочая лопатка;

НА – направляющий аппарат;

ОК – осевой компрессор;

ТВД – турбина высокого давления;

ТНД – турбина низкого давления;