Проект компрессора двигателя мощностью 16МВт для наземной газотурбинной установки

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Газодинамический расчет двигателя мощностью 16 МВт

1.1 Предварительный расчет двигателя. Выбор исходных параметров

1.2 Определение основных газодинамических параметров потока

1.2.1 Сечение вх-вх на входе в компрессор

1.2.2 Сечение к-к на выходе из компрессора

1.2.3 Сечение г-г на выходе из камеры сгорания

1.2.4 Сечение т-т за турбиной

1.2.5 Сечение тк-тк за турбиной компрессора

1.2.6 Сечение с-с на выходе из выходного устройства

1.3 Определение основных параметров двигателя

1.4 Оценка геометрических параметров проточной части в характерных сечениях и кинематических параметров роторов

1.4.1 Геометрические параметры в характерных сечениях

1.4.2 Определение частоты вращения роторов

1.5 Анализ термогазодинамического расчета двигателя

2 Термо-газодинамический расчет компрессора по среднему диаметру. Определение кинематических параметров потока и параметров состояния

2.1 Расчет параметров потока воздуха через компрессор и уточнение размеров проточной части

2.2 Анализ предварительного расчета

2.3 Расчет кинематических и газодинамических параметров на среднем диаметре по ступеням

2.3.1 Параметры на входе в рабочее колесо

2.3.2 Параметры на выходе из рабочего колеса

2.3.3 Анализ результатов расчета

3 Проектирование ступени компрессора. определение кинематических параметров потока по высоте проточной части ступени

3.1 Параметры на входе в ступень

3.2 Параметры на выходе из ступени

3.3 Анализ проектирования ступени компрессора

4 Построение профиля рабочей лопатки и решетки профилей компрессора

4.1 Расчет углов и густоты решетки

4.2 Построение профилей лопаток

4.3 Анализ проектирования лопатки

5 Разработка конструктивной схемы компрессора

5.1 Анализ вариантов конструктивных схем существующих узлов

5.2 Выбор количества, расположения и типа опор ротора

5.3 Выбор и обоснование конструктивной схемы компрессора

5.4 Разработка силовой схемы компрессора

5.4.1 Основные силовые факторы и усилия, действующие на элементы

5.4.2 Выбор силовой схемы

6 Проработка конструкции компрессора

6.1 Выбор и обоснование формы проточной части компрессора

6.2 Разработка конструкции ротора

6.2.1 Выбор и обоснование способа соединения дисков с валом

6.2.2 Выбор и обоснование способа крепления рабочих лопаток с дисками

6.2.3 Выбор профиля дисков

6.3 Разработка конструкции статора компрессора

6.3.1 Разработка конструкции корпуса

6.3.2 Разработка конструкции направляющих аппаратов

6.4 Разработка системы уплотнения газовоздушного тракта

6.5 Разработка системы уплотнения масляных полостей

6.6 Разработка системы перепуска и отборов воздуха

7 Расчет запаса статической прочности  рабочей лопатки

7.1 Методика расчета лопатки на статическую прочность

7.2 Расчет газодинамических сил, действующих на лопатку

7.3 Определение геометрических параметров лопатки

7.4 Определение расчетного режима по частоте вращения

7.5 Определение рабочей температуры лопатки

7.6 Выбор материала и его характеристики

7.7 Расчет напряжений в лопатке

7.8 Оценка работоспособности лопатки по условиям прочности

8 Выводы поработе

Заключение

Список использованных источников

Спецификация чертежей, схем

Приложения

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Григорьев А.А. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: метод. указания / Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 35 с.
2. Григорьев А.А. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: учеб. пособие / Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 196 с.
3. Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М. «Теория авиационных газотурбинных двигателей» изд. Машиностроение, Москва, 1997 г.
4. «Методические указания по расчету многоступенчатого осевого компрессора при курсовом и дипломном проектировании». Пермь – 1981г.
5. Нечаев Ю. Н., Федоров Р.М. Теория авиационных газотурбинных двигателей. ч. 1, М., «Машиностроение», 1977, 312 с.
6. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок; М.А. Нихамкин, Л.В. Воронов; Пермь, 2005 г; 141с.
7. Статическая прочность элементов конструкции ГТД; М.М. Зальцман, М.А. Нихамкин; Пермь, 1998 г; 74с.
8. Авиационные газотурбинные двигатели; Г.С. Скубачевский; «Машиностроение»; М; 1981 г; 550 с.
9. Конструкция основных узлов двигателя ПС-90А; М.М. Зальцман, М.А. Нихамкин; Пермь, 1997 г; 92с
10. Конструкция наземных газотурбинных установок: метод. указания к выполнению курсового проекта / сост. Л.В. Воронов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 42с.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ, СХЕМ№ п/п Название чертежа, схемы Шифр
1 Итоги выбора расчетной точки для двигателя БР.24.03.05.К.10-22.РТ
2 Результат расчета основных параметров потока по тракту двигателя БР.24.03.05.К.10-22.ТД
3 Эскиз проточной части компрессора и изменение параметров БР.24.03.05.К.10-22.ПЧК
4 Результаты профилирования рабочей лопатки БР.24.03.05.К.10-22.ПЛ
5 Конструктивная и силовая схема компрессора БР.24.03.05.К.10-22.КС
6 Продольный разрез компрессора БР.24.03.05.К.10-22.ПР
7 Результаты расчета лопатки на статическую прочность БР.24.03.05.К.10 -22.СП
Приложение А(обязательное)
Результаты расчёта

Для уменьшения длины лопаток и увеличения жёсткости ротора осе-вую скорость необходимо увеличивать, это необходимо и в том случае, когда средний диаметр и, соответственно, окружная скорость увеличиваются, а значение коэффициента расхода уже близко к наивыгоднейшему  .
Назначены осевые скорости по тракту двигателя. Распределение осе-вых скоростей по ступеням представлено на рисунке 5. Осевая скорость на входе в компрессор принята 156,8 м/с, на выходе 119,1 м/с. Снижение осевой скорости с 8 ступени на 8,56 м/с. Снижение осевой скорости немного выше рекомендованной  .