Оценка геометрических параметров характерных сечений ТВаД

 

Сечение вх-вх на входе в компрессор

 

· площадь сечения канала

 

.

 

· наружный диаметр канала

 

м,

где – относительный диаметр втулки рабочего колеса на входе в компрессор, принимать .

Меньшие значения выбирать для ТВаД с большей эффективной мощностью. При выборе для малоразмерных ТВаД учитывать возможность размещения передней опоры ротора компрессора во втулке.

 

· диаметр втулки рабочего колеса 1-й ступени компрессора

 

м.

 

· средний диаметр входного сечения

 

м.

 

· высота лопатки первой ступени компрессора

 

м.

Сечение к-к на выходе из компрессора

 

.

 

Для вычисления диаметральных размеров в этом сечении необходимо вначале выбрать схему проточной части компрессора.

Выбираем проточную часть при постоянном наружном диаметре D _к = D _вх

 

· относительный диаметр втулки

 

.

 

· высота лопатки последней ступени компрессора

 

м.

 

Высота лопатки последней ступени должна быть h _к ≥ 18 мм (для некоторых маломощных двигателей на последних ступенях допускаются более короткие лопатки, но не менее ). При выборе скоростей с _вх и с _к в указанных ранее пределах отношение высот лопаток. h _вх/ h _к = 2,0…3,5.

Для высоконапорных компрессоров () это отношение может быть увеличено до 4,5…5,0.

 

Отношение h _вх/ h _к = 4,792 – в пределах нормы.

 

· средний диаметр выходного сечения

 

м.

 

Примечание. При постоянном диаметре втулки D _вт.к = const

 

; , м; , м.

 

При постоянном среднем диаметре D _ср.к = const

 

; , м.

 

Сечение г-г на выходе из камеры сгорания

 

.

Средний диаметр сечения г-г выбирают в интервале D _ср.г = (1,05…1,2)· D _ср.к.

Выбираем D _ср.г = 1,05· D _ср.к = 1,05·0,392 = 0,411 м.

· высота лопатки соплового аппарата (СА) первой ступени турбины

м.

Должно быть D _ср.г / h _г = 5…15. Для двигателей с большей эффективной мощностью ближе к верхнему пределу.

Отношение D _ср/ h _г = 12,918 – в пределах нормы.

· наружный диаметр первой ступени турбины

 

D _г = D _ср.г + h _г = 0,411 + 0,032 = 0,443 м.

· внутренний диаметр канала в сечении

 

D _вт.г = D _ср.г – h _г = 0,411 – 0,032 = 0,38 м.

Сечение т-т на выходе из турбины

.

Остальные размеры определяются в зависимости от формы проточной части турбины.

Выбираем проточную часть при постоянном среднем диаметре D _ср.т = D _ср.г

· относительный диаметр втулки

 

.

 

· высота лопатки последней ступени турбины

 

м.

 

При выборе значения с _г в указанных ранее пределах должно быть
h _т / h _г = 1,2…2,5 (при числе ступеней турбины 4 и более h _т / h _г ≤ 5,0). Если указанное отношение не получается, надо изменить с _г или М_т и пересчитать параметры газового потока.

Если вычисленная величина диаметра втулки последней ступени не позволяет спроектировать требуемую конструкцией ступицу диска последней ступени, необходимо изменить отношение h _т / h _г, в указанном выше диапазоне, изменив форму проточной части турбины.

 

Отношение h _т / h _г = 3,825 – в норме.

 

· внутренний диаметр канала в выходном сечении турбины

 

D _вт.т = D _ср.т – h _т = 0,411 – 0,122 = 0,289 м.

 

· наружный диаметр выходного сечения турбины

 

D _т = D _ср.т + h _т = 0,411 + 0,122 = 0,533 м.

 

Примечание. При постоянном диаметре втулки D _вт.т = const.

 

; , м; , м.

 

При постоянном наружном диаметре D _т = D _г (применяется редко)

 

; , м; D _вт.т = D _т – 2 h _т, м.

Сечение с-с на выходе из выходного устройства

.

м.