И выполнения индивидуального задания

Оглавление

1.1 ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЛОПАТОЧНЫХ МАШИНАХ.. 1

1.1 ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЛОПАТОЧНЫХ МАШИНАХ

Лопаточная машина (Турбомашина) - устройство, в проточной части которого осуществляется подвод или отбор энергии от непрерывного потока жидкости или газа за счет аэродинамического взаимодействия со специально спрофилированными элементами - лопатками.

Турбомашины делятся на машины-исполнители и машины-двигатели (рисунок 1.1).

Машины-исполнители подводят энергию к потоку жидкости или газа. Машины-двигатели преобразуют энергию потока в механическую работу. Рабочие процессы машин-исполнителей и машин-двигателей подчиняются одним и тем же физическим принципам, описываются одинаковыми уравнениями, но диаметрально противоположны.

Лопаточные машины (ЛМ) широко применяются во всех отраслях промышленности: авиакосмической, энергетической, транспортной, в коммунальной сфере и т.д (рисунок 1.2). В зависимости от области применения размеры турбомашины меняются в широких диапазонах (таблица 1.1).

Принципиальная разница между компрессором и турбиной: процесс в турбине конфузорный, в компрессоре диффузорный. Визуальные отличительные признаки:

- профиль компрессора, как правило, более тонкий, чем у турбины;

- компрессорные лопатки часто выполняются из титановых сплавов или стали, которые имеют яркий серебристый цвет.

- турбины выполняются в основном из никелевых сплавов, которые имеют более темный оттенок, они могут иметь различные покрытия;

- число ступеней многоступенчатого компрессора значительно больше числа ступеней турбины;

- перо лопатки заметно более изогнут, чем у компрессора.

Энергетическое взаимодействие в ЛМ осуществляется с помощью лопаток

(рисунок 1.3).

Перо - специально спрофилированная аэродинамическая поверхность, с помощью которой в ЛМ осуществляется энергообмен. Обязательный элемент лопатки турбомашины. Основные элементы пера приведены в рисунке 1.4.

Замок предназначен для крепления и фиксации пера лопатки в диске ротора или статора. Типы замков, применяемых в ГТД и ГТУ.

Таблица 1.6 - Параметры входной части рабочего ЦБК

Введем понятие степень расширения газа в турбине π_T. Выделяют две степени расширения - - степень расширения до полного давления и π_T - степень расширения до статического давления на выходе p₂ :

; 4.24

. 4.24

; .

4.24

С точки зрения термодинамики в турбине происходит процесс расширения.

На рисунке 4.9 приведена p-υ диаграмма процесса расширения. Кривая «Г-Т_s»

соответствует процессу изоэнтропического расширения. Величина работы, выделившейся при расширении газа с начальной температурой от до p₂ , определяется:

Тепло, подведенное к газу, равно площади под политропой «Г-Т» (фигура «e-f-Г-Т»). Q_ГТ - тепло, выделившееся в результате преодоления трения на участке «Г-Т». Указанная площадь равна работе на преодоление потерь L_rг-т .(см. приложение А).