Газодинамический расчет турбины

 

Современное состояние теории и практики проектирования осевых газовых турбин обеспечивает возможность надежного определения параметров турбины по расчетном режиме с достоверным учетом всех видов потерь механической энергии в ее проточной части. При этом газодинамический расчет турбины усложняется, что приводит к значительному увеличению объема вычислений. Поэтому мы выполним расчет газовой турбины на ЭВМ.

Обычно газодинамический расчет многоступенчатых турбин выполняют при заданной форме проточной части. Поскольку основные данные для расчета турбины получают в результате термодинамического расчета двигателя, компрессора и согласования параметров его лопаточных машин, то к началу расчета проточная часть двигателя, а, следовательно, и его турбины уже известны.

Исходные данные

Исходными данными для расчета параметров газа по высоте лопатки и определения геометрических параметров решеток профилей являются величины, полученные в результате газодинамического расчета турбины на среднем (арифметическом) диаметре при заданной форме проточной части:

Эти величины получены в результате выполнения термогазодинамического расчета ТРДД и при согласовании параметров компрессора и турбины в двигателе.

 

Газодинамический расчет турбины

 

Расчет газовой турбины производится на ЭВМ с использованием программы Gdrgr.exe. Результаты расчета представлены в таблице 1.6. Треугольники скоростей и схема проточной части представлены на рисунках1.2– 1.6

 

Таблица 11.5 Исходные данные:

 

2 0  316000.

48.15 1550..1950E+07 783.0.5000E-02.6000.8000   

.8000.4000E-01.1000   

Кг=1.300 Rг= 290.0 Сpг=1256.5

 

 

Таблица 11.6Результати расчета

Схема печати:

D1c  D2c  h1   h2   Cmc  Cmр n

Mcт  Lс*  Пi*  Пi   КПД  Rc  R1c  T1w*

U1   C1   C1a  C1u  alf1 be1 L1   Lw1

U2   C2   C2a  C2u  alf2 be2 L2   Lw2

T1   T1*  P1   P1*  T2   T2* P2   P2*

G1        G2   sca  bca  alfu tca fi   Zca

Pu   Pa   sрк  bрк  beu  tрк psi  Zрк

Тлса Тлрк Sсум

    

 

Ncт= 1

.700.700.500E-01.730E-01.150.200.142E+05

.191E+05.390E+06 3.17 3.36.847.380.300.136E+04

519. 722. 181. 699. 14.5 45.2 1.02.381   

519. 200. 189. -64.7 71.1 17.9.317.924   

.133E+04.154E+04.953E+06.178E+07.120E+04.121E+04.581E+06.615E+06

48.9 50.9.419E-01.690E-01 37.4.564E-01.934 39

.375E+05.107E+05.292E-01.346E-01 57.4.265E-01.952 83

.109E+04.101E+04 248.   

Ncт= 2

.700.700.980E-01.115.130.150.112E+05

.102E+05.200E+06 1.94 2.08.924.340.155.112E+04

409. 542. 195. 506. 21.1 63.6.859.360   

409. 205. 204. 15.6 94.4 27.5.348.733   

.110E+04.121E+04.385E+06.597E+06.104E+04.106E+04.296E+06.318E+06

50.9 50.9.412E-01.603E-01 43.1.449E-01.969 49

.249E+05.752E+04.292E-01.377E-01 50.8.310E-01.975 71

.121E+04.107E+04 302.   

Тг*=1550.0 Рг*=.1950E+07 Сг=100.9 Тг=1545.9 Рг=.1928E+07

D1с=.700 h1=.0500

 

 

Рисунок 21.2– Планы скоростей 1 – 2 ступеней турбины

 

Рисунок 21.4– Распределение , , ,  и  по ступеням турбины.

 

Рисунок 21.5– Схема проточной части турбины

 

Рисунок 21.6– Распределение  , , , , и  по ступеням турбины.

Выводы к разделу

В результате расчета получили геометрические, энергетические и кинематические параметры турбины на среднем радиусе.

В ходе расчета, за счет варьирования степенью загруженности турбины, меняя высоты лопаток, старались обеспечить угол α₂ как можно близким к 90⁰, по всем ступеням турбины степень реактивности положительная, это говорит о том, что в турбине незначительные потери.