Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика

С.П.Королева

(национальный исследовательский университет)

Кафедра ТДЛА

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

Проектный расчет проточной части

турбины высокого давления двигателя ТВ7-117В

Выполнил: студентка гр. 2409 Цапкова А.Б.

Проверил: преподаватель Батурин О.В.

Самара 2012

РЕФЕРАТ

Курсовая работа.

Пояснительная записка: 37с., 1табл., 5 источников.

СТУПЕНЬ ТУРБИНЫ, РАБОЧЕЕ КОЛЕСО, КОНТРОЛЬНОЕ СЕЧЕНИЕ,

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, КОНТУР ПРОФИЛЯ

Работа выполнена на основании данных термогазодинамического расчета ТВаД на взлетном режиме и служит основанием, для формирования исходных данных для курсовой работы по расчету ступени на прочность.

В работе выполнено термогазодинамическое проектирование ступени ВД турбины ТВД. Получены диаметральные параметры каскада турбины ВД, рассчитаны параметры в 3 контрольных сечениях лопатки рабочего колеса ступени, и вычерчены контуры профилей лопаток в 3 контрольных сечениях.

Содержание

Введение ………………………………………………………………………6

1 Проектный расчет основных параметров турбины высокого давления…7

1. Расчет диаметральных размеров турбины высокого давления ……..7

2. Построение меридионального сечения проточной части турбины высокого давления……………………………………………………..9

2 Газодинамический расчет турбины высокого давления………………...11

2.1 Распределение теплоперепада между ступенями. Термодинамические параметры рабочего тела на входе и выходе из ступеней………………....11

2.2. Расчет ступени по среднему диаметру……………………….12

2.2.1 Параметры потока за сопловым аппаратом………………...12

2.2.2 Параметры потока на выходе из рабочего колеса………….15

2.2.3 Расчет эффективной работы ступени с учетом потерь на трение диска и в радиальном зазоре……………………………………..18

3 Расчет параметров потока на различных радиусах……………………..21

3.1 Расчет втулочного сечения лопатки…………………………………….21

3.2 Расчет периферийного сечение лопатки………………………………..22

4 Профилирование лопатки рабочего колеса………………………………29

4.1Определение геометрических характеристик профилей и решетки в контрольных сечениях…………………………………………………………..29

Заключение…………………………………………………………………...31

Список использованной литературы………………………………………..32

Приложение А………………………………………………………………...33

Приложение Б ………………………………………………………………...35

Основные условные обозначения

D — диаметр, м;

h — высота лопатки, м;

F — площадь сечения, м²;

G — массовый расход газа (воздуха), кг/с;

H— высота полета, км;

k — показатель изоэнтропы;

l — длина, м;

М — число Маха;

п — частота вращения, мин^-1;

p — давление, кПа;

λ — приведенная скорость;

q(λ), π(λ), τ(λ) — газодинамические функции от λ;

L*_т — удельная работа компрессора турбины, кДж/кг;

η_т — КПД турбины;

S — осевая ширина венца, м;

Т — температура, К;

τ — назначенный ресурс, ч;

z — число ступеней;

σ — коэффициент восстановления полного давления воздуха (газа) в элементах двигателя; растягивающие напряжения, МПа;

U — окружная скорость, м/с;

Y_т* — параметр нагруженности турбины;

Δ — величина зазора, м;

ε — параметр напряжений в лопатках турбины, м²/с²;

Индексы

0 — сечение на входе в СА ступени турбины;

1 — сечение на входе в РК турбины;

2 — сечение на выходе из РК турбины;

а — осевая составляющая;

в — воздух, вентилятор, винт, наружный диаметр вентилятора;

взл — взлетный;

вт— втулка;

вых— выход;

г — газ, сечение в горловине СА турбины ВД;

охл — охлаждение;

п — полетный параметр, периферийный диаметр;

пр — приведенные параметры;

s — изоэнтропические параметры;

ст — параметр ступени;

ср — средний;

т — турбина, наружный диаметр на выходе из РК турбины, сечение на выходе из турбины;

ТВД — турбина высокого давления;

Σ — суммарный;

* — параметры заторможенного потока (верхний индекс).

Сокращенные наименования

ВД — высокое давление;

НД — низкое давление;

ГДФ — газодинамические функции;

САУ — стандартные атмосферные условия;

СА — сопловой аппарат турбины;

РК — рабочее колесо.