- •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) |
26416 |
Реактивность ступени ρ к. ср. |
0,55 |
Количество лопаток рабочего колеса z р.к. |
47 |
Коэффициент напора Hth ср. |
0,26 |
На входе в Р.К. | |
Коэффициент расхода на ср. диаметре С1а (м/c) |
0,55 |
Окружная скорость Р. К. Uк на наружном диаметре (м/c) |
375 |
Полное давление на входе Р*1 Па |
101400 |
Окружная скорость Р. К. U1 на среднем диаметре (м/c) |
318,75 |
Осевая состав. скорости потока на ср. диаметре С1а (м/c) |
175,31 |
Окружная составляющая скорости потока С1u на ср.диаметре (м/c) |
102 |
Температура торможения потока на ср. диаметре T*1(К) |
288 |
На выходе из Р.К. | |
Полное давление на выходе Р*2 Па |
132882 |
Окружная составляющая скорости потока С2 u ср. диаметре (м/c) |
185 |
Температура торможения потока на ср. диаметреT*2 (К) |
314,29 |
Сечение |
r , мм |
i , град. |
Показатель степени т |
I |
282 |
-5 |
- 0,5 |
2 |
343 |
- 4 |
- 0,5 |
3 |
403 |
- 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
|
|
- |
0,7072 |
0,8511 |
0,9950 | ||||
Осевая составляющая скорости с1а на входе в рабочее колесо |
C1 а |
м/с |
194,1898 |
175,31 |
151,5798 | ||||
Осевая составляющая скорости с2а на выходе из рабочего колеса |
С2 а |
м/с |
211,2609 |
175,31 |
132,7295 | ||||
Вспомогательная расчетная величина |
А |
м/с |
155,5455 |
155,5455 |
155,5455 | ||||
Вспомогательная расчетная величина |
В |
м/с |
35,2219 |
35,2219 |
35,2219 | ||||
Окружная составляющая скорости воздуха на входе в колесо |
|
м/с |
81,0009 |
102,1169 |
119,7615 | ||||
Окружная составляющая скорости воздуха на выходе из колеса |
|
м/с |
180,6109 |
184,8831 |
190,5566 | ||||
Абсолютная скорость воздуха на входе в колесо |
|
м/с |
210,4063 |
202,8828 |
193,1819 |
5
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Абсолютная скорость воздуха на выходе из колеса |
|
м/с |
277,9414 |
254,7850 |
232,2260 | ||||
Приведенная скорость потока на входе в колесо при T*1(r)=const=T*1cp |
|
- |
0,6775 |
0,6533 |
0,6220 | ||||
Приведенная скорость потока на выходе из колеса при T*2(r)=const=T*2cp |
|
- |
0,8567 |
0,7853 |
0,7158 | ||||
Статическое давление на входе в колесо при p*1(r)=const=p*1cp |
P1=P1*
|
Па |
76747,4879 |
78321,7525 |
80298,7485 | ||||
Статическое давление на выходе из колеса при p*2(r)=const=p*2cp |
P2=P2*
|
Па |
84163,9116 |
90904,7041 |
97225,0915 | ||||
Скорость звука на входе в колесо |
|
м/с |
326,9309 |
327,8806 |
329,0504 | ||||
Скорость звука на выходе из колеса |
|
м/с |
332,9426 |
336,6274 |
339,8754 | ||||
Окружная скорость колеса на входе в решетку на расчетном радиусе |
|
м/с |
264,8506 |
318,75 |
372,6494 | ||||
То же,на выходе |
U2=U1 |
м/с |
264,8506 |
318,75 |
372,6494 |
6
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Угол входа потока в решетку рабочих лопаток в относительном движении |
|
град |
46,5668 |
38,9815 |
30,9383 | ||||
Угол выхода потока в решетку рабочих лопаток в относительном движении при U2>c2u |
|
град |
68,2605 |
52,6346 |
36,0887 | ||||
Угол отклонения потока в решетке рабочего колеса |
β2 - β1 |
град |
21,6937 |
13,6532 |
5,1505 | ||||
Относительная скорость потока на входе в рабочие лопатки |
|
м/с |
267,4142 |
278,6817 |
294,8368 | ||||
Относительная скорость потока на выходе из решетки рабочих лопаток |
|
м/с |
227,4368 |
220,5764 |
225,3329 | ||||
Угол потока на входе в РК в абсолютном движении |
|
град |
67,3579 |
59,7795 |
51,6881 | ||||
То же, на выходе из РК |
|
град |
49,4723 |
43,4776 |
34,8586 | ||||
Число Маха по относительной скорости воздуха на входе в РК |
Mw1 = W1/a1 |
- |
0,8180 |
0,8499 |
0,8960 | ||||
Tо же, по абсолютной скорости на выходе из РК |
Мс2 = c2/a2 |
- |
0,8348 |
0,7569 |
0,6833 | ||||
Реактивность ступени |
|
- |
0,5061 |
0,549803922 |
0,5836 |
7
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Коэффициент расхода |
- |
0,7332 |
0,549992157 |
0,4068 | |||||
Относительная закрутка потока на входе в РК |
- |
0,3058 |
0,3204 |
0,3214 | |||||
Коэффициент теоретического напора |
|
- |
0,3761 |
0,2597 |
0,1900 | ||||
Параметр реактивности |
|
- |
0,6903 |
0,999657749 |
1,4348 | ||||
Параметр теоретического напора |
|
- |
0,5130 |
0,4721 |
0,4670 | ||||
Параметр теоретического напора при b/t=1 |
|
- |
0,5899 |
0,5900 |
0,6420 | ||||
Отношение параметров |
|
- |
0,8696 |
0,8002 |
0,7275 | ||||
Густота решетки рабочих лопаток |
b/t = 0,225 + 0,275J + 0,5J2 |
- |
0,8423 |
0,7652 |
0,6897 | ||||
|
- |
1,1873 |
1,3068 |
1,4499 | |||||
Шаг решетки |
|
м |
0,0381 |
0,0459 |
0,0536 |
8
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Хорда |
b = (b/t) ∙ t |
м |
0,0321 |
0,0351 |
0,0370 | ||||
Угол атаки |
ί |
град |
-5 |
-4 |
-3 | ||||
Входной геометрический угол профиля лопатки |
'1 = β1 + i |
- |
41,5668 |
34,9815 |
27,9383 | ||||
Коэффициент, зависящий от геометрии профиля |
|
- |
0,1871 |
0,1876 |
0,1882 | ||||
Угол кривизны (изгиба) профиля |
|
- |
33,5274 |
22,4726 |
10,5384 | ||||
Угол отставания потока на выходе из решетки |
|
град |
6,8337 |
4,8195 |
2,3880 | ||||
Выходной геометрический угол профиля рабочей решетки |
'2 = β2 + δ |
град |
75,0942 |
57,4541 |
38,4767 | ||||
Угол изгиба входной кромки |
|
град |
20,1165 |
13,4836 |
6,3230 | ||||
Угол изгиба выходной кромки профиля |
2 = |
град |
13,4110 |
8,9891 |
4,2154 | ||||
Угол выноса (установки) профиля |
' |
град |
61,6832 |
48,4650 |
34,2613 |
9
Определяемый параметр и формула |
Размерность |
Относительный радиус сечения | |||||||
1 |
2 |
3 | |||||||
Длина средней линии профиля (длина межлопаточного канала решетки) |
|
м |
0,0326 |
0,0353 |
0,0370 | ||||
Угол раскрытия эквивалентного плоского диффузора |
|
град |
13,5932 |
12,3281 |
6,2154 |
10
2) Расчет координат и геометрических характеристик профиля лопатки компрессора
Исходные данные:
Сечение |
Сmах, % |
В, мм |
Х, град |
l |
15 |
32,09 |
41 |
2 |
9 |
35,08 |
27 |
3 |
5 |
36,97 |
12 |