Разработка фронтового устройства камеры сгорания двигателя Д-30КП
Введение
Камера сгорания — один из самых ответственных и тяжело нагруженных элементов газотурбинного двигателя. Её совершенство определяет ключевые показатели эффективности силовой установки, такие как удельная тяга и экономичность, а также позволяет снизить эмиссию вредных веществ в атмосферу.
С момента начала эксплуатации газотурбинных двигателей их качество стало значительно выше. Изменения в лучшую сторону затронули и камеру сгорания. Так, в середине шестидесятых годов температура газов на входе в турбину не превышала 1000–1100 К. На сегодняшний день в мире существуют образцы с температурой до 1800–2000 К.
Таким образом, в среднем температура горения в камерах сгорания увеличивается на 200 K за 10 лет [1]. Причём данная тенденция конечна, поскольку максимальная температура горения керосина не превышает 2500–2600 К.
В связи с этим, создание стехиометрической камеры сгорания с максимальной степенью теплонапряженности является лишь вопросом времени. В то же время, процес
Содержание
Введение……………………...…………………………..………………….…….6
1 Общие сведения о двигателе д30кп и камере сгорания…………………….8
1.1 История и модификация двигателя……………..……………………..…….8
1.2 Дроссельные характеристики……………………………...……..………....11
1.3 Камера сгорания двигателя Д-30КП…………………………..………...…11
2 Методы и устройства для исследования камер сгорания…………………..20
2.1 Исследование камеры сгорания при работающем двигателе…………....20
2.2 Оптический или визуальный способ осмотра камеры сгорания…………23
2.3 Мероприятия, на повышение экологичности…………...……. …..............24
2.4 Анализ требований по выбросам вредных веществ в атмосферу.….........30
2.5Способы дальнейшего увеличения экологичности авиационной отрасли……………36
3 Моделирование процесса горения в камере сгорания двигателя д30кп
за счёт установки фронтового устройства……………………………………..38
3.1 Применяемое лабораторное оборудование………………………………..38
3.2 Проведение экспериментальных исследований…………………………..39
3.3 Камеры сгорания и применение уголкового стабилизатора………...........47
3.3.1 Трубчато-кольцевая камера сгорания двигателя Д-30КП………………47
3.3.2 Кольцевая камера сгорания……………………………………………….48
3.3.3 Применение уголкового стабилизатора……………………………….…49
4 Экономическое обоснование предлагаемых технических решений...........51
4.1 Определение инвестиций для реализации проект …………………….....51
4.2 Расчет постоянных ежегодных выплат для изделия……………..…….....53
4.3 Определение потоков денежных поступлений…………………………...55
5 Безопасность жизнедеятельности ……………………………………………57
5.1 Общие сведения…………………………………………………………......57
5.2 Разработка мероприятий по безопасности труда……………………….....58
5.3 Анализ вредных и опасных факторов при работе с гидробассейном……59
5.4 Освещение помещений…………………...……………….………………...60
5.4.1 Расчет естественного освещения……………………..…...……………...61
5.4.2 Расчет искусственного освещения………….……………..……………...61
5.5 Микроклимат, вентиляция, отопление и кондиционирование…..…….....63
5.6 Пожарная безопасность……………………………………...…….………..64
Заключение……………………………….……………..……...……..................66
Список используемых источников………………………….………………….67
Список используемых источников
1 Н.В. Даниленко, П.М. Кривель: Учебник. В 2 ч. Ч. 1: Рабочий процесс и характеристики элементов силовой установки и её газотурбинного двигателя. – Иркутск: ИВВАИУ (ВИ), 2006. – 468 с.
2 Пчелкин Ю.М. Камеры сгорания газотурбинных двигателей: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Турбиностроение». — 3е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1984 – 280 с., ил..
3 А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий. Газотурбинные двигатели. ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь 2006 г.
4 Митрофанов В.А., Рудаков О.А., Сигалов Ю. В., Рассохин В.А., Раков Г.Л., Оленников С.Ю. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. Основы теории и алгоритм расчета: Учеб. Пособие. СПб.: Издво Политехн. Унта, 2006. 60с.
5 Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М., Котовский В.Н., Полев А.С. Теория авиационных двигателей, часть 1. ВВИА, 2006г., стр. 216238.
6 Сенюшкин Н. С., Лоскутников А. А. Способы повышения эффективности энергоустановок на базе ГТД // Молодой ученый. — 2011. — №7. Т.1. — С. 5355.
7 Сабирзянов А.Н., Явкин В.Б., Александров Ю.Б., Маркушин А.Н., Бакланов А.В. Эмиссионные характеристики и температурная неравномерность на выхо де из камеры сгорания ГТУ // Научный вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2013. №41. С. 165172.
8 Теория авиационных двигателей. Под ред. Кудринского. Воениздат 1983г. авиации России (НТЭРАТ ГА – 93). – М., 2011.
9 Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. Охрана окружающей среды. Том 2. Эмиссия загрязняющих веществ. 3е издание. ИКАО. 2008.
10 Самойлов И.А., Бородин М.А., Самойлов В.И., Кауркина О.А. Влияние эко логической политики ИКАО на развитие парка самолётов // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2011. № 1. С. 111117.
11 ГОСТ 17.2.2.0486 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения выбросов загрязняющих веществ
12 Исаев А.И., Скоробогатов С.В. Гидродинамическая верификация и валидация численных методов ра
Допустимые величины повреждений на корпусах и лопатках соплового аппарата ТВД:
‐ продольные (вдоль оси двигателя) трещины на проточных поверхностях наружного и внутреннего корпусов соплового аппарата ТВД;
‐ трещины на проточных поверхностях наружной и внутренней полок секторов лопаток соплового аппарата ТВД;
2.3 Мероприятия, на повышение экологичности
Камера сгорания, (см.рисунок 2.3), является примером необычной и рациональной конструкции. Ещё более значительные конструктивные изменения могут потребоваться для того, чтобы соответствовать очень стр