книги / Осевые и центробежные компрессоры двигателей летательных аппаратов. Теория, конструкция и расчет

Анализ результатов расчета позволяет сделать вывод, что все ос­ новные параметры КНД соответствуют ранее рекомендованным вели­ чинам. Исключениями являются Дос111= 47°36/ и (Z?/f)cAIII= 2,684. Боль­

шие угол поворота потока и потребная густота решетки спрямляюще­ го аппарата последней ступени КНД требуют постановки двух после­ довательно расположенных спрямляющих решеток.

В заключение вычерчиваются планы скоростей ступеней КНД по полученным данным аналогично тому, как это показано в разд. 3.3.

На этом заканчивается газодинамический расчет компрессора КНД по среднему диаметру.

Выбор исходных данных и распределение основных параметров по ступеням компрессора КВД

При термогазодинамическом расчете двигателя выбраны или по­ лучены некоторые исходные величины, необходимые для расчета

КВД, а именно:

расход воздуха через внутренний контур GBÏ=47,03 кг/с; степень повышения давления воздуха в КВД якФКВд= П,74;

5 Ж

Принимая целое число ступеней z = 14, уточняем Я2ср = 0,2523. Коэффициент затраченного напора в двух-четырех средних сту­

пенях обычно на 2—8% больше Н2^ , а в последней ступени несколь­

ко ниже. Коэффициент уменьшения теоретического напора, как реко­ мендовано в разд. 3.4, выбирается в первой ступени дозвукового ком­ прессора равным кн = 0,98 . В каждой последующей ступени кн умень­

шается на 0,01 до А:н = 0,88 , а затем для всех последующих ступеней принимается постоянным кн = 0,88 . Из-за малых значений коэффици­ ента кн в примере tfzXIV выбран равным # z I, а в средней седьмой сту­ пени — на 5% больше Hz ср, т.е. Hz VII= 1,05 • Н2ср= 1,05 • 0,2523= 0,265.

По выбранным Я2Х]у = Н2j= 0,23 и Н2щ —Hzvn = Hzущ= Hz iX= = 0,265 полезно построить график (рис. 8.18), с помощью которого кор­ ректируются значения Hzi отдельных ступеней, показанные на рисунке

14

кружочками с тем, чтобы ^ Hzi = 3,5324. В табл. 8.7 приведены чис-

1

ленные значения скорректированных tfZI и коэффициентов А:ш. 3. Затраченный напор в ступенях КВД:

Hzi=Hz i u2K.

При выбранной проточной части КВД с DK= const окружная скорость на периферии ик= 360 м/с = const.

4.Температура заторможенного

Рис. 8.18. Распределение коэффициен­ та затраченного напора по ступеням КВД

5. Коэффициент производительности КВД берется в пределах (7К= 0,3—0,33. В примере С7К= 0,31.

6. Коэффициент расхода на среднем диаметре первой ступени С\а = 0,4—0,6. Выбираем в первом приближении с\а = 0,54 и проверяем, будут ли обеспечивать выбранные величины заданный расход воздуха через КВД. Для этого вычисляем последовательно:

угол ai на входе в рабочее колесо первой ступени

Ctgtt! = 2(1 ~ Рст) - ■н т _ 2(1 - 0,5) - 0,30615= 0,54245, 2с1а 2-0,54

т.е. ai =57,276° и sinaj =0,8413; газодинамическую функцию расхода

rfXj) = ----- =2*-------= --------- Ц 1---------= 0,7889. (1 - d ^ ) sin a, (1-0.732) 0,8413

По q(ki) из таблиц ГДФ находим À*i=0,577 и определяем À,ia = = Ххsin a! = 0,577 • 0,8413 = 0,4854;

осевую составляющую абсолютной скорости на входе в колесо первой ступени КВД

Ciа = ХХа • ai кр= 0,4854* 3544= 172 м/с ,

где aj кр — критическая скорость на входе в первую ступень:

и убеждаемся, что он не совпадает с ранее выбранным. Поэтому при­ нимаем С\а =0,5457 и делаем второе приближение:

П fiOWS

Cte Ц| = 2 О 5457= °>63574; ai = 57°33'; sin a, = 0,8439;

Полученные результаты являются допустимыми.

Распределение параметров по ступеням и расчет проходных сечений КВД

Распределение осевых скоростей по ступеням КВД проводится так же, как это делалось для КНД. При этом следует пользоваться реко­ мендациями, изложенными в разд. 4.4. В примере осевая скорость с ]а

на входе в первую ступень определена при выборе основных исходных данных первой ступени и равна 171, 8 м/с, а на выходе из последней ступени она выбрана равной 120 м/с. Характер распределения осевых скоростей по ступеням КВД для примера показан на рис. 8.20, а чис­ ленные значения их приведены в табл. 8.8.

Распределение степени реактивности по ступеням КВД произво­ дится в соответствии с рекомендациями (см. разд. 3.5). Результаты распределения рст по ступеням сведены в табл. 8.8.

диаметр находится по параметрам первой ступени:

^ср ^ б) окружная скорость на периферии рабочих лопаток

wKi = wKXIII = const= 360 м/с;

в) окружная скорость на среднем диаметре XIII ступени КВД мо­ жет приниматься приближенно равной и1ср = (0,96—0,98)ик .

В примере выбираем U\ cpXIII= 0,97 360 = 349,2 м/с;

г) густота решетки рабочего колеса XIII ступени КВД определя­ ется так же, как определялась густота во второй ступени КНД. Поэ­

Наконец по рис. 8.13 определяем (Ь/*)РК=1,1 и убеждаемся, что густота рабочего колеса XIII ступени вполне допустима;