- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Министерство образования и науки российской федерации
- •1) Расчёт параметров ступени в различных сечениях по радиусу
- •Результаты расчета: расчет координат профиля для корневого сечения
- •3) Расчет лопатки на прочность
- •4) Расчет болта на срез и смятие
- •3) Рассчитываем напряжение среза :
- •5) Список материалов Лопатки первых ступеней – Титановый сплав вт3-1 ост 190000-70
- •Список литературы
1) Расчёт параметров ступени в различных сечениях по радиусу
Исходные данные:
Теоретический напор ступени Hth ср. (Дж/кг) |
30662 |
Реактивность ступени ρ к. ср. |
0,55 |
Количество лопаток рабочего колеса z р.к. |
58 |
Коэффициент напора Hth ср. |
0,31 |
На входе в Р.К. | |
Коэффициент расхода на ср. диаметре С1а (м/c) |
0,56 |
Окружная скорость Р. К. Uк на наружном диаметре (м/c) |
370 |
Полное давление на входе Р*1 Па |
487036 |
Окружная скорость Р. К. U1 на среднем диаметре (м/c) |
314,5 |
Осевая состав. скорости потока на ср. диаметре С1а (м/c) |
176,12 |
Окружная составляющая скорости потока С1u на ср.диаметре (м/c) |
92,777 |
Температура торможения потока на ср. диаметре T*1(К) |
506,4 |
На выходе из Р.К. | |
Полное давление на выходе Р*2 Па |
583562 |
Окружная составляющая скорости потока С2 u ср. диаметре (м/c) |
190 |
Температура торможения потока на ср. диаметреT*2 (К) |
536,9 |
Сечение |
r , мм |
i , град. |
Показатель степени т |
I |
212 |
-5 |
- 0,5 |
2 |
257,5 |
- 4 |
- 0,5 |
3 |
303 |
- 3 |
- 0,5 |
4
Результаты расчета параметров потока по радиусу первой ступени компрессора по закону постоянства циркуляции m=-0,5.
Определяемый параметр и формула |
Размерность
|
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Относительный радиус расчетного сечения
|
|
- |
0,7096 |
0,8498 |
0,9901 | ||||
Осевая составляющая скорости с1а на входе в рабочее колесо |
C1 а |
м/с |
192,4287 |
176,12 |
155,3860 | ||||
Осевая составляющая скорости с2а на выходе из рабочего колеса |
С2 а |
м/с |
211,7607 |
176,12 |
134,3757 | ||||
Вспомогательная расчетная величина |
А |
м/с |
153,3722 |
153,3722 |
153,3722 | ||||
Вспомогательная расчетная величина |
В |
м/с |
41,4351 |
41,4351 |
41,4351 | ||||
Окружная составляющая скорости воздуха на входе в колесо |
|
м/с |
70,8001 |
92,6318 |
110,7616 | ||||
Окружная составляющая скорости воздуха на выходе из колеса |
|
м/с |
187,5893 |
190,1452 |
194,4606 | ||||
Абсолютная скорость воздуха на входе в колесо |
|
м/с |
205,0401 |
198,9947 |
190,8218 |
5
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Абсолютная скорость воздуха на выходе из колеса |
|
м/с |
282,8999 |
259,1784 |
236,3720 | ||||
Приведенная скорость потока на входе в колесо при T*1(r)=const=T*1cp |
|
- |
0,4979 |
0,4832 |
0,4634 | ||||
Приведенная скорость потока на выходе из колеса при T*2(r)=const=T*2cp |
|
- |
0,6672 |
0,6112 |
0,5574 | ||||
Статическое давление на входе в колесо при p*1(r)=const=p*1cp |
P1=P1*
|
Па |
420168,4036 |
423862,1742 |
428714,9770 | ||||
Статическое давление на выходе из колеса при p*2(r)=const=p*2cp |
P2=P2*
|
Па |
445575,2237 |
465978,4852 |
484454,4647 | ||||
Скорость звука на входе в колесо |
|
м/с |
441,6986 |
442,2513 |
442,9711 | ||||
Скорость звука на выходе из колеса |
|
м/с |
446,9412 |
449,8091 |
452,3147 | ||||
Окружная скорость колеса на входе в решетку на расчетном радиусе |
|
м/с |
262,5922 |
314,5 |
366,4078 | ||||
То же,на выходе |
U2=U1 |
м/с |
262,5922 |
314,5 |
366,4078 |
6
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Угол входа потока в решетку рабочих лопаток в относительном движении |
|
град |
45,0949 |
38,4427 |
31,2919 | ||||
Угол выхода потока в решетку рабочих лопаток в относительном движении при U2>c2u |
|
град |
70,4965 |
54,7748 |
38,0074 | ||||
Угол отклонения потока в решетке рабочего колеса |
β2 - β1 |
град |
25,4016 |
16,3321 |
6,7155 | ||||
Относительная скорость потока на входе в рабочие лопатки |
|
м/с |
271,6855 |
283,2733 |
299,1651 | ||||
Относительная скорость потока на выходе из решетки рабочих лопаток |
|
м/с |
224,6509 |
215,5977 |
218,2262 | ||||
Угол потока на входе в РК в абсолютном движении |
|
град |
69,8000 |
62,2575 |
54,5181 | ||||
То же, на выходе из РК |
|
град |
48,4637 |
42,8071 |
34,6452 | ||||
Число Маха по относительной скорости воздуха на входе в РК |
Mw1 = W1/a1 |
- |
0,6151 |
0,6405 |
0,6754 | ||||
Tо же, по абсолютной скорости на выходе из РК |
Мс2 = c2/a2 |
- |
0,6330 |
0,5762 |
0,5226 | ||||
Реактивность ступени |
|
- |
0,5080 |
0,5504 |
0,5835 |
7
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Коэффициент расхода |
- |
0,7328 |
0,56 |
0,4241 | |||||
Относительная закрутка потока на входе в РК |
- |
0,2696 |
0,2945 |
0,3023 | |||||
Коэффициент теоретического напора |
|
- |
0,4448 |
0,3101 |
0,2284 | ||||
Параметр реактивности |
|
- |
0,6932 |
0,9829 |
1,3759 | ||||
Параметр теоретического напора |
|
- |
0,6069 |
0,5537 |
0,5387 | ||||
Параметр теоретического напора при b/t=1 |
|
- |
0,5897 |
0,5892 |
0,6314 | ||||
Отношение параметров |
|
- |
1,0292 |
0,9397 |
0,8531 | ||||
Густота решетки рабочих лопаток |
b/t = 0,225 + 0,275J + 0,5J2 |
- |
1,0376 |
0,9250 |
0,8235 | ||||
|
- |
0,9637 |
1,0811 |
1,2143 | |||||
Шаг решетки |
|
м |
0,0233 |
0,0279 |
0,0325 |
8
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Хорда |
b = (b/t) ∙ t |
м |
0,0242 |
0,0258 |
0,0268 | ||||
Угол атаки |
ί |
град |
-5 |
-4 |
-3 | ||||
Входной геометрический угол профиля лопатки |
'1 = β1 + i |
- |
40,0949 |
34,4427 |
28,2919 | ||||
Коэффициент, зависящий от геометрии профиля |
|
- |
0,1870 |
0,1875 |
0,1881 | ||||
Угол кривизны (изгиба) профиля |
|
- |
37,2368 |
25,2569 |
12,2561 | ||||
Угол отставания потока на выходе из решетки |
|
град |
6,8352 |
4,9248 |
2,5407 | ||||
Выходной геометрический угол профиля рабочей решетки |
'2 = β2 + δ |
град |
77,3317 |
59,6997 |
40,5481 | ||||
Угол изгиба входной кромки |
|
град |
22,3421 |
15,1542 |
7,3537 | ||||
Угол изгиба выходной кромки профиля |
2 = |
град |
14,8947 |
10,1028 |
4,9025 | ||||
Угол выноса (установки) профиля |
' |
град |
62,4370 |
49,5969 |
35,6456 |
9
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Длина средней линии профиля (длина межлопаточного канала решетки) |
|
м |
0,0246 |
0,0260 |
0,0268 | ||||
Угол раскрытия эквивалентного плоского диффузора |
|
град |
12,7136 |
11,9914 |
6,6919 |
10
2) Расчет координат и геометрических характеристик профиля лопатки компрессора
Исходные данные:
Сечение |
Сmах, % |
В, мм |
Х, град |
l |
15 |
24,16 |
46 |
2 |
9 |
25,8 |
30 |
3 |
5 |
26,76 |
14 |