Согласование параметров компрессора и турбины

Целью расчёта является определение проходных сечений сопловых и рабочих венцов всех ступеней, геометрических характеристик направляющих и рабочих лопаток вдоль радиуса.

Привожу пример расчета для ТВД.

Кольцевая площадь на входе в СА ТВД:

где С_а0 = 140,000 м/с – скорость потока на входе в СА ТВД

где q(λ_Сa0) = 0,334 – определяем по таблицам ГДФ.

Кольцевая площадь на выходе из ТВД:

где С_аТ = 150,000 м/с – осевая составляющая скорости потока на выходе из РК ТВД

где q(λ_СaТ) = 0,383 – определяем по таблицам ГДФ.

По выбранной величине , определяем высоту рабочей лопатки по выходной кромке последней ступени турбины:

Средний диаметр на выходе из ТВД:

Периферийный диаметр на выходе из турбины ВД:

Втулочный диаметр на выходе из турбины ВД:

Высота сопловой лопатки на входе в турбину ВД:

Средний диаметр на входе в турбину:

Периферийный диаметр на входе в турбину:

Втулочный диаметр на входе в турбину:

С учётом заданных оборотов турбокомпрессора определяем окружную скорость на среднем диаметре турбины:

Выбрав конструкционный материал рабочей лопатки турбины, оцениваем уровень напряжений от растяжения:

где:

ε_т – величина, определяющая уровень напряжений в лопатке;

ρ – плотность материала лопатки;

κ_ф – коэффициент формы лопатки.

Определяю число ступеней турбины:

где Х^*_т =0,481 (по рекомендации).

После округления до целого числа получается, что Z_Т = 1.

Нахожу уточнённое значение Х^*_т:

Пример расчёта приведён только для ТВД. Расчёт ТНД и СТ осуществляется аналогично. Все результаты приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Согласование параметров компрессора и турбины

Окончание таблицы 2.3