- •Севмашвтуз
- •Isbn 5-7723- Cевмашвтуз, 2000 содержание
- •Введение
- •Условные обозначения
- •Задание
- •1. Тепловые расчеты турбоагрегата
- •1.1 Расчет потребной мощности гтза
- •1.1.1 Расчет потребной мощности энергетической установки надводного судна.
- •Примечания к 1.1.1
- •1.1.2 Расчет потребой мощности энергетической установки глубоководного аппарата.
- •Примечания к 1.1.2
- •1.2 Расчет рабочего процесса в турбине
- •1.2.1 Расчет рабочего процесса в однокорпусном турбоагрегате.
- •Р абочий процесс в однокорпусном турбоагрегате
- •1.2.2 Расчет рабочего процесса в двухкорпусном турбоагрегате.
- •Р абочий процесс в двухкорпусном турбоагрегате
- •Примечания к 1.2
- •1.3 Предварительный расчет последней ступени
- •Примечания к 1.3
- •1.4.1 Однокорпусная и тнд
- •Продолжение таблицы 1.4.1
- •Э скиз I ступени
- •Примечания к 1.4.1
- •Профили сопловой и рабочей лопаток 1 ступени
- •1.4.2 Одновенечная регулировочная ступень твд
- •Примечания к 1.4.2
- •1.5 Расчет числа ступеней и габаритов турбины
- •Примечания к 1.6
- •Рабочий процесс в 1 ступени по диаграмме “I-s”
- •1.7 Уточненный расчет последней ступени
- •Продолжение таблицы 1.7
- •Продолжение таблицы 1.7
- •Примечания к 1.7
- •Примечания к 1.8
- •Треугольник последней ступени
- •Изменение параметров по высоте лопаток последней ступени
- •2. Прочностные расчёты элементов турбины
- •2.1 Расчёт на прочность сопловой и рабочей лопаток последней ступени
- •Примечания к 2.1
- •2.2 Расчёт хвостового крепления рабочей лопатки последней ступени
- •2.3 Расчёт диска рабочего колеса последней ступени (на примере диска постоянной толщины)
- •3. Требования к оформлению курсового проекта
- •3.1. Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки проекта.
- •3.2. Требования к оформлению графической части.
- •Оформдение углового штампа в дипломном проектировании
- •Севмашвтуз Кафедра № 7
- •Задание
- •164508, Г. Северодвинск ул. Воронина, 6.
Примечания к 1.3
1. К п.2 - для однокорпусных и ТНД величину скорости С2z принимают 120150 м/с. Для ТВД 5060 м/с.
2. К п.3 для однокорпусных и ТНД величину скорости U2z принимают из условий прочности в пределах 250300 м/с (максимально допустимая 320 м/с). Для ТВД U2z=160180 м/с. При увеличении скорости уменьшаются габариты турбины и К.П.Д. и наоборот.
3. К п.4 Рекомендуется 2z 90°.
4. К п.6 При определении скорости звука величина P2z выражена в Па.
5. К п.7 Величина скорости W2z должна быть в пределах W2z 0,9a2z.
Если W2z >0,9a2z, то нужно уменьшить величины C2z и U2z.
6. К п.8 Величина угла 2z должна быть в пределах 2634°; 2max40°.
7. К п.9 Из уравнения сплошности потока:
=p2zC2zF2z,
где ; F2z=Dсрzlлz , получим:
8. К п.10 Рекомендуется величину z принять в пределах 3,04,0 , т.к. следует учитывать следующую зависимость: чем меньше z, тем меньше габариты турбины.
9. К п.11 В формуле указаны следующие величины:
Fkz площадь корневого сечения рабочей лопатки,
Fkz площадь верхнего сечения лопатки. Рекомендуется принять: p = 0,65 0,8.
10. К п.12 Лопатки последней ступени изготавливаются из следующих материалов:
1Х13 []p = 180210 МПа; = 7,85103 кг/м3
2Х13
ВТ3-1 []p = 9001000 МПа; = 4,5103 кг/м3.
11. К п.13 Здесь т плотность титанового сплава,
ст плотность стали,
т/ст поправка на уменьшение центробежной силы, действующей на лопатку из-за применения более легкого материала.
12. К п.14 Величина коэффициента запаса прочности должна быть k 1,61,9.
13. К п.17 Величина nт желательна в пределах 47005700 об/мин.
14. К п.19 – Степень реактивности последней ступени (с относительно длинными лопатками) на среднем радиусе можно принять =0,5.
15. К п.20 Здесь , т.к. при =0,5 - C1=W2z; W1=C2.
16. К п.21 – Коэффициент скорости сопловой решетки в ступени с относительно длинными лопатками =0,960,98.
Выходной треугольник скоростей последней ступени по результатам предварительного расчета
Рис.1.3
Треугольник скоростей 1 ступени по результатам предварительного расчета
Рис.1.4
Треугольник скоростей 1 ступени по результатам уточненного расчета
Рис.1.5
1.4 Предварительный расчет I ступени
1.4.1 Однокорпусная и тнд
Таблица 1.4.1
№ |
Наименование величины |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула |
Численное значение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Корневой диаметр |
DK1 |
м |
0,06+DKz |
|
2 |
Длина сопловой лопатки |
lС |
м |
принимается |
|
3 |
Длина рабочей лопатки (приблизительно) |
lЛ |
м |
0,003+lС |
|
4 |
Средний диаметр 1-й ступени |
Dср1 |
м |
DK1+lС |
|
5 |
Окружная скорость |
U1 |
м/c |
|
|
6 |
Степень реактивности |
|
— |
принимается |
|
7 |
Угол выхода потока из соплового аппарата в абсолютном движении |
1 |
град. |
принимается |
|
8 |
Скоростная характеристика |
|
— |
принимается |
|
9 |
Абсолютная скорость выхода из соплового аппарата |
С1 |
м/c |
|
|
10 |
Осевая проекция |
С1u |
м/c |
С1cos1 |
|
11 |
Окружная проекция |
С1z |
м/c |
С1sin1 |
|
12 |
Окружная составляющая скорости W1 |
W1u |
м/c |
С1uU1 |
|
13 |
Относительная скорость на входе в рабочую решетку |
W1 |
м/c |
|
|
14 |
Угол входа пара в рабочую решетку в относительном движении |
1 |
град. |
|
|
15 |
Коэффициент скорости сопловой решетки |
|
— |
принимается |
|
16 |
Коэффициент скорости рабочей решетки |
|
— |
принимается |
|
17 |
Располагаемый теплоперепад в сопловой решетке |
hс |
кДж/кг |
|
|
18 |
Располагаемый теплоперепад на ступень |
Низ |
кДж/кг |
|
|
19 |
Располагаемый теплоперепад в рабочей решетке |
hл |
кДж/кг |
Низ |
|
20 |
Относительная скорость на выходе из рабочей решетки |
W2 |
м/c |
|
|
21 |
Угол выхода потока из рабочей решетки в относительном движении |
2 |
град. |
1+3 |
|
22 |
Окружная составляющая скорости |
W2u |
м/c |
W2cos2 |
|
23 |
Осевая составляющая скорости |
W2z |
м/c |
W2sin2 |
|
24 |
Окружная составляющая |
C2u |
м/c |
W2uU1 |
|
Продолжение таблицы 1.4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
25 |
Осевая составляющая |
С2z |
м/c |
W2z |
|
26 |
Абсолютная скорость выхода из рабочей решетки |
C2 |
м/c |
|
|
27 |
Угол выхода потока из рабочей решетки в абсолютном движении |
2 |
град. |
|
|
28 |
Параметры пара в точке А1t |
i1t |
кДж/кг |
|
|
S1t |
кДж/кг.град |
|
|
||
P1t |
МПа |
по i-S диаграмме |
|
||
29 |
Потеря энергии в сопловом аппарате |
qc |
кДж/кг |
(12) hc |
|
30 |
Параметры пара в точке А1 |
i1 |
кДж/кг |
|
|
Р1 |
МПа |
P1t |
|
||
1 |
м3/кг |
по i-S диаграмме |
|
||
t1 |
С |
по i-S диаграмме |
|
||
S1 |
кДж/кг.град |
по i-S диаграмме |
|
||
31 |
Степень впуска в сопловом аппарате
|
1 |
—
|
|
|
32 |
Параметры пара в точке А2t |
S2t |
кДж/кг.град |
|
|
i2t |
кДж/кг |
|
|
||
P2t |
МПа |
по i-S диаграмме |
|
||
33 |
Потеря энергии в рабочей решетке |
qл |
кДж/кг |
|
|
34 |
Параметры пара в точке |
|
кДж/кг.град |
S1 |
|
|
МПа |
P2t |
|
||
|
кДж/кг |
по i-S диаграмме |
|
||
35 |
Параметры пара в точке А2 |
i2 |
кДж/кг |
|
|
P2 |
МПа |
P2t |
|
||
S2 |
кДж/кг.град |
по i-S диаграмме |
|
||
t2 |
С |
по i-S диаграмме |
|
||
2 |
м3/кг |
по i-S диаграмме |
|
||
36 |
Степень впуска на рабочей решетке |
2 |
— |
|
|
37 |
Потеря энергии с выходной скоростью |
q2 |
кДж/кг |
|
|
38 |
Окружные потери |
qu |
кДж/кг |
qc+qл+q2 |
|
39 |
Окружной теплоперепад |
hu |
кДж/кг |
Hизqu |
|
40 |
Окружная работа |
lu |
кДж/кг |
U1(С1uC2u) |
|
41 |
Погрешность расчета |
|
— |
|
|
42 |
Окружной К.П.Д. |
u |
— |
|
|