Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Методика расчета теплового режима роликоподшипников турбинных опор ГТД и прокачки масла
Необходимые исходные данные здесь те же, что и в приведенной выше методике теплового расчета компрессорных роликоподшипников. Особенностью расчета является задание максимально допустимой температуры подшипника, замеренной по наружному кольцу и равной 120 .
Расчет состоит из следующих пунктов:
1. Оценка температуры масла на выходе из подшипника
Затем ведется расчет внутреннего теплового потока по методике для компрессорных роликоподшипников, где тепловые параметры масла оцениваются по рассчитанному значению .
2. Расчет минимально допустимой оптимальной прокачки масла
При проведении поверочного теплового расчета, когда прокачка масла задана, определяется располагаемая температура масла на входе в подшипник
Входящий в формулу внутренний тепловой поток рассчитывается при , найденной в п. 1 расчета.
Если окажется при существенно отличной (больше или меньше) от , то в обоих случаях надо принять и при этом ее значении рассчитать по приведенной выше методике. Полученное значение будет обеспечивать температуру подшипника £ 120 .
Спецификация материалов, посадок, радиальных и осевых зазоров.
Выбор материалов.
Выбор материалов производим в зависимости от условий работы узлов двигателя и нагрузок, которые возникают в элементах двигателя при его работе на максимальном режиме. Результаты сводим в таблицу
Таблица 2
№№
пп
| Наименование изделия
| Марка материала
| Показатели
прочности
МПа
|
| Корпус вентилятора
| АЛ 5
|
|
| Лопатки ВНА
| Cт 20
|
|
| Рабочие лопатки вентилятора
| Ст 20
|
|
| Диски вентилятора
| АК 4
|
|
| Разделительный корпус
| АЛ 5
|
|
| Корпус компрессора высокого давления
| ВТ 10
|
|
| Лопатки НА КВД
| ВТ 10
|
|
| Диски КВД
| АК-4
ВТ 10
|
|
| Лопатки рабочих колес КВД
| ВТ 10
|
|
| Корпус камеры сгорания
| Х18Н9Т
|
|
| Жаровая труба
| ЭИ 894
|
|
| Лопатки СА 1 ст турбины
| ЖС-6К
|
|
| Рабочие лопатки ТВД
| ЖС-6К
|
|
| Лопатки СА 2 ст ТВД
| ЖС-6К
|
|
| Лопатки СА ТНД
| ЭИ 696
|
|
| Рабочие лопатки ТНД
| ЭИ 696
|
|
| Корпус турбины
| ЭИ 787
|
|
| Реактивное сопло внутреннего контура
| Х19Н9Т
|
|
| Реактивное сопло нвружного контура
| ВТ10
|
|
| Вал внутреннего контура
| 40ХНМА
|
|
| Вал наружного контура
| 40ХНМА
|
|
Выбор посадок.
Таблица 3
№
пп
| Сопрягаемые поверхности
| Посадка
|
| Подшипник передней опоры:
внутреннее кольцо
наружное кольцо
|
140мм
210мм
Тугая Тп
Напряженная Нп
|
| Задний подшипник вентилятора
внутреннее кольцо
наружное кольцо
|
120мм
160мм
Тугая Тп
Напряженная Нп
|
| Передний подшипник ротора высокого давления
внутреннее кольцо
наружное кольцо
|
150мм
220мм
Тугая Тп
Напряженная Нп
|
| Задний подшипник ротора высокого давления
внутреннее кольцо
наружное кольцо
|
150мм
220мм
Тугая Тп
Напряженная Нп
|
| Задний подшипник ротора низкого давления
внутреннее кольцо
наружное кольцо
|
100мм
150мм
Тугая Тп
Напряженная Нп
|
Таблица зазоров
Осевые зазоры рассчитаны ранее, с учетом того, что при малых осевых зазорах возможна неустойчивая работа компрессора (турбины) и опасные вибрации лопаток, а радиальные зазоры определяемпо формуле:
где D - диаметр корпуса в мм
Расчет сводим в таблицу.
Таблица 4
№№
пп
|
Ступень
| Радиальный зазор
мм
| Осевой зазор
мм
|
| 1ступень вентилятора
| 5,7
|
|
| 1 ступень КНД
| 2,97
| 11,46
|
| 2 ступень КНД
| 2,91
| 10,05
|
| 3 ступень КНД
| 2,85
| 8,77
|
| 4 ступень КНД
| 2,82
| 7,66
|
| 5 ступень КНД
| 2,79
| 6,90
|
| 1 ступень КВД
| 2,29
| 7,39
|
| 2 ступень КВД
| 2,26
| 6,87
|
| 3 ступень КВД
| 2,23
| 6,38
|
| 4 ступень КВД
| 2,21
| 5,84
|
| 5 ступень КВД
| 2,19
| 5,4
|
| 6 ступень КВД
| 2,18
| 4,99
|
| 7 ступень КВД
| 2,17
| 4,73
|
| 8 ступень КВД
| 2,16
| 4,53
|
| 9 ступень КВД
| 2,14
| 4,39
|
| 10 ступень КВД
| 2,13
| 4,27
|
| 11 ступень КВД
| 2,13
| 4,2
|
| 1 ступень ТВД
| 2,58
|
|
| 2 ступень ТВД
| 2,61
|
|
| 1 ступень ТНД
| 3,15
|
|
| 2 ступень ТНД
| 3,27
|
|
| 3 ступень ТНД
| 3,3
|
|
| 4 ступень ТНД
| 3,4
|
|
Таблицы газодинамических функции
; ; ; .
К=1,4
|
|
|
|
|
| 0,00
| 1,0000
| 1,0000
| 1,0000
| 0,0000
| 0,0000
| 0,01
| 1,0000
| 0,9999
| 0,9999
| 0,0158
| 0,0091
| 0,02
| 0,9999
| 0,9998
| 0,9998
| 0,0315
| 0,0183
| 0,03
| 0,9999
| 0,9995
| 0,9997
| 0,0473
| 0,0275
| 0,04
| 0,9997
| 0,9990
| 0,9993
| 0,0631
| 0,0365
| 0,05
| 0,9996
| 0,9986
| 0,9990
| 0,0788
| 0,0457
| 0,06
| 0,9994
| 0,9979
| 0,9985
| 0,0945
| 0,0548
| 0,07
| 0,9992
| 0,9971
| 0,9979
| 0,1102
| 0,0639
| 0,08
| 0,9989
| 0,9963
| 0,9974
| 0,1259
| 0,0731
| 0,09
| 0,9987
| 0,9953
| 0,9967
| 0,1415
| 0,0822
| 0,10
| 0,9983
| 0,9942
| 0,9959
| 0,1571
| 0,0914
| 0,11
| 0,9980
| 0,9929
| 0,9949
| 0,1726
| 0,1005
| 0,12
| 0,9976
| 0,9916
| 0,9940
| 0,1882
| 0,1097
| 0,13
| 0,9972
| 0,9901
| 0,9929
| 0,2036
| 0,1190
| 0,14
| 0,9967
| 0,9886
| 0,9918
| 0,2190
| 0,1280
| 0,15
| 0,9963
| 0,9870
| 0,9907
| 0,2344
| 0,1372
| 0,16
| 0,9957
| 0,9851
| 0,9893
| 0,2497
| 0,1460
| 0,17
| 0,9952
| 0,9832
| 0,9880
| 0,2649
| 0,1560
| 0,18
| 0,9946
| 0,9812
| 0,9866
| 0,2801
| 0,1650
| 0,19
| 0,9940
| 0,9791
| 0,9850
| 0,2952
| 0,1740
| 0,20
| 0,9933
| 0,9768
| 0,9834
| 0,3102
| 0,1830
| 0,21
| 0,9927
| 0,9745
| 0,9817
| 0,3252
| 0,1920
| 0,22
| 0,9919
| 0,9720
| 0,9799
| 0,3401
| 0,2020
| 0,23
| 0,9912
| 0,9695
| 0,9781
| 0,3549
| 0,2109
| 0,24
| 0,9904
| 0,9668
| 0,9762
| 0,3696
| 0,2202
| 0,25
| 0,9896
| 0,9640
| 0,9742
| 0,3842
| 0,2290
| 0,26
| 0,9887
| 0,9611
| 0,9721
| 0,3987
| 0,2387
| 0,27
| 0,9879
| 0,9581
| 0,9699
| 0,4131
| 0,2480
| 0,28
| 0,9869
| 0,9550
| 0,9677
| 0,4274
| 0,2573
| 0,29
| 0,9860
| 0,9518
| 0,9653
| 0,4416
| 0,2670
| 0,30
| 0,9850
| 0,9585
| 0,9630
| 0,4557
| 0,2760
| 0,31
| 0,9840
| 0,9451
| 0,9605
| 0,4697
| 0,2850
| 0,32
| 0,9829
| 0,9415
| 0,9579
| 0,4835
| 0,2947
| 0,33
| 0,9819
| 0,9379
| 0,9552
| 0,4972
| 0,3040
| 0,34
| 0,9807
| 0,9342
| 0,9525
| 0,5109
| 0,3134
| 0,35
| 0,9796
| 0,9303
| 0,9497
| 0,5243
| 0,3228
| 0,36
| 0,9784
| 0,9265
| 0,9469
| 0,5377
| 0,3322
| 0,37
| 0,9772
| 0,9224
| 0,9439
| 0,5509
| 0,34170,
| 0,38
| 0,9759
| 0,9183
| 0,9409
| 0,5640
| 0,3511
| 0,39
| 0,9747
| 0,9141
| 0,9378
| 0,5769
| 0,3606
| 0,40
| 0,9733
| 0,9097
| 0,9346
| 0,5897
| 0,3701
| 0,41
| 0,9720
| 0,9053
| 0,9314
| 0,6024
| 0,3796
| 0,42
| 0,9706
| 0,9008
| 0,9281
| 0,6149
| 0,3892
| 0,43
| 0,9692
| 0,8962
| 0,9247
| 0,6272
| 0,3987
| 0,44
| 0,9677
| 0,8915
| 0,9212
| 0,6394
| 0,4083
| 0,45
| 0,9663
| 0,8868
| 0,9178
| 0,6515
| 0,41779
| 0,46
| 0,9647
| 0,8819
| 0,9142
| 0,6633
| 0,4275
| 0,47
| 0,9632
| 0,8770
| 0,9105
| 0,6750
| 0,4372
| 0,48
| 0,9616
| 0,8719
| 0,9067
| 0,6865
| 0,4468
| 0,49
| 0,9600
| 0,8668
| 0,9029
| 0,6979
| 0,4565
| 0,50
| 0,9583
| 0,8616
| 0,8991
| 0,7091
| 0,4663
| 0,51
| 0,9567
| 0,8563
| 0,8951
| 0,7201
| 0,460
| 0,52
| 0,9549
| 0,8509
| 0,8911
| 0,7309
| 0,4858
| 0,53
| 0,9532
| 0,8455
| 0,8871
| 0,7416
| 0,4956
| 0,54
| 0,9514
| 0,8400
| 0,8829
| 0,7520
| 0,5054
| 0,55
| 0,9596
| 0,8344
| 0,8787
| 0,7623
| 0,5152
| 0,56
| 0,9477
| 0,8287
| 0,8744
| 0,7724
| 0,5251
| 0,57
| 0,9459
| 0,8230
| 0,8701
| 0,7823
| 0,5350
| 0,58
| 0,9439
| 0,8172
| 0,8657
| 0,7920
| 0,5450
| 0,59
| 0,9420
| 0,8112
| 0,8612
| 0,8015
| 0,5549
| 0,60
| 0,9400
| 0,8053
| 0,8567
| 0,8109
| 0,5649
| 0,61
| 0,9380
| 0,7992
| 0,8521
| 0,8193
| 0,5750
| 0,62
| 0,9359
| 0,7932
| 0,8475
| 0,8288
| 0,5850
| 0,63
| 0,9339
| 0,7870
| 0,8428
| 0,8375
| 0,5951
| 0,64
| 0,9317
| 0,7807
| 0,8380
| 0,8459
| 0,6053
| 0,65
| 0,9296
| 0,7745
| 0,8332
| 0,8543
| 0,6154
| 0,66
| 0,9274
| 0,7681
| 0,8283
| 0,8623
| 0,6256
| 0,67
| 0,9252
| 0,7617
| 0,8233
| 0,8701
| 0,6359
| 0,68
| 0,9229
| 0,7553
| 0,8183
| 0,8778
| 0,6461
| 0,69
| 0,9207
| 0,7488
| 0,8133
| 0,8852
| 0,6565
| 0,70
| 0,9183
| 0,7422
| 0,8082
| 0,8924
| 0,6668
| 0,71
| 0,9160
| 0,7356
| 0,8030
| 0,8993
| 0,6772
| 0,72
| 0,9136
| 0,7289
| 0,7978
| 0,9061
| 0,6876
| 0,73
| 0,9112
| 0,7221
| 0,7925
| 0,9126
| 0,6981
| 0,74
| 0,9087
| 0,7154
| 0,7872
| 0,9189
| 0,7086
| 0,75
| 0,9063
| 0,7086
| 0,7819
| 0,9250
| 0,7192
| 0,76
| 0,9037
| 0,7017
| 0,7764
| 0,9308
| 0,7298
| 0,77
| 0,9012
| 0,6948
| 0,7710
| 0,9364
| 0,7404
| 0,78
| 0,8986
| 0,6878
| 0,7655
| 0,9418
| 0,7511
| 0,79
| 0,8960
| 0,6809
| 0,7599
| 0,9469
| 0,7619
| 0,80
| 0,8933
| 0,6738
| 0,7543
| 0,9518
| 0,7727
| 0,81
| 0,8907
| 0,6668
| 0,7486
| 0,9565
| 0,7835
| 0,82
| 0,8879
| 0,6597
| 0,7429
| 0,9610
| 0,7944
| 0,83
| 0,8852
| 0,6526
| 0,7372
| 0,9652
| 0,8053
| 0,84
| 0,8824
| 0,6454
| 0,7314
| 0,9691
| 0,8163
| 0,85
| 0,8796
| 0,6382
| 0,7256
| 0,9729
| 0,8274
| 0,86
| 0,8767
| 0,6310
| 0,7197
| 0,9764
| 0,8384
| 0,87
| 0,8739
| 0,6238
| 0,7138
| 0,9796
| 0,8496
| 0,88
| 0,8709
| 0,6165
| 0,7079
| 0,9826
| 0,8608
| 0,89
| 0,8680
| 0,6092
| 0,7079
| 0,9854
| 0,8721
| 0,90
| 0,8650
| 0,6019
| 0,6959
| 0,9879
| 0,8833
| 0,91
| 0,8620
| 0,5946
| 0,6898
| 0,9902
| 0,8947
| 0,92
| 0,8589
| 0,5873
| 0,6838
| 0,9923
| 0,9062
| 0,93
| 0,8559
| 0,5800
| 0,6776
| 0,9941
| 0,9177
| 0,94
| 0,8527
| 0,5726
| 0,6715
| 0,9957
| 0,9292
| 0,95
| 0,8496
| 0,5653
| 0,6653
| 0,9970
| 0,9409
| 0,96
| 0,8464
| 0,5579
| 0,6591
| 0,9981
| 0,9526
| 0,97
| 0,8432
| 0,5505
| 0,6528
| 0,9989
| 0,9644
| 0,98
| 0,8399
| 0,5431
| 0,6466
| 0,9953
| 0,9761
| 0,99
| 0,8367
| 0,5357
| 0,6403
| 0,9999
| 0,9880
| 1,00
| 0,8333
| 0,5283
| 0,6340
| 1,0000
| 1,0000
| 1,01
| 0,8300
| 0,5209
| 0,6276
| 0,9999
| 1,0120
| 1,02
| 0,8266
| 0,5135
| 0,6212
| 0,9995
| 1,0241
| 1,03
| 0,8232
| 0,5061
| 0,6148
| 0,9989
| 1,0363
| 1,04
| 0,8197
| 0,4987
| 0,6084
| 0,9980
| 1,0486
| 1,05
| 0,8163
| 0,4913
| 0,6019
| 0,9969
| 1,0609
| 1,06
| 0,8127
| 0,4840
| 0,5955
| 0,9957
| 1,0733
| 1,07
| 0,8092
| 0,4766
| 0,5890
| 0,9941
| 1,0858
| 1,08
| 0,8056
| 0,4693
| 0,5826
| 0,9924
| 1,0985
| 1,09
| 0,8020
|
| 0,5760
| 0,9903
| 1,1111
| 1,10
| 0,7983
| 0,4546
| 0,5694
| 0,9880
| 1,1239
| 1,11
| 0,7947
| 0,4473
| 0,5629
| 0,9856
| 1,1367
| 1,12
| 0,7909
| 0,4400
| 0,5564
| 0,9829
| 1,1469
| 1,13
| 0,7872
| 0,4328
| 0,5498
| 0,9800
| 1,1627
| 1,14
| 0,7834
| 0,4255
| 0,5432
| 0,9768
| 1,1758
| 1,15
| 0,7796
| 0,4184
| 0,5366
| 0,9735
| 1,1890
| 1,16
| 0,7757
| 0,4111
| 0,5300
| 0,9698
| 1,2023
| 1,17
| 0,7719
| 0,4040
| 0,5234
| 0,9659
| 1,2187
| 1,18
| 0,7679
| 0,3969
| 0,5168
| 0,9620
| 1,2292
| 1,19
| 0,7640
| 0,3898
| 0,5102
| 0,9577
| 1,2428
| 1,20
| 0,7600
| 0,3827
| 0,5035
| 0,9531
| 1,2566
| 1,21
| 0,7560
| 0,3757
| 0,4969
| 0,9484
| 1,2708
| 1,22
| 0,7519
| 0,3687
| 0,4903
| 0,9435
| 1,2843
| 1,23
| 0,7478
| 0,3617
| 0,4837
| 0,9384
| 1,2974
| 1,24
| 0,7437
| 0,3548
| 0,4770
| 0,9331
| 1,3126
| 1,25
| 0,7396
| 0,3479
| 0,4704
| 0,9275
| 1,3268
| 1,26
| 0,7354
| 0,3411
| 0,4638
| 0,9217
| 1,3413
| 1,27
| 0,7312
| 0,3343
| 0,4572
| 0,9159
| 1,3558
| 1,28
| 0,7269
| 0,3275
| 0,4505
| 0,9096
| 1,3705
| 1,29
| 0,7227
| 0,3208
| 0,4439
| 0,9033
| 1,3853
| 1,30
| 0,7183
| 0,3142
| 0,4374
| 0,8969
| 1,4002
| 1,31
| 0,7140
| 0,3075
| 0,4307
| 0,8901
| 1,4153
| 1,32
| 0,7096
| 0,3010
| 0,4241
| 0,8831
| 1,4305
| 1,33
| 0,7052
| 0,2945
| 0,4176
| 0,8761
| 1,4458
| 1,34
| 0,7007
| 0,2880
| 0,4110
| 0,8688
| 1,4613
| 1,35
| 0,6962
| 0,2816
| 0,4045
| 0,8614
| 1,4769
| 1,36
| 0,6917
| 0,2753
| 0,3980
| 0,8538
| 1,4927
| 1,37
| 0,6872
| 0,2690
| 0,3914
| 0,8459
| 1,5087
| 1,38
| 0,6826
| 0,2628
| 0,3850
| 0,8380
| 1,5248
| 1,39
| 0,6780
| 0,2566
| 0,3785
| 0,8299
| 1,5410
| 1,40
| 0,6733
| 0,2505
| 0,3720
| 0,8216
| 1,5575
| 1,41
| 0,6687
| 0,2445
| 0,3656
| 0,8131
| 1,5241
| 1,42
| 0,6639
| 0,2385
| 0,3592
| 0,8046
| 1,5909
| 1,43
| 0,6592
| 0,2326
| 0,3528
| 0,7958
| 1,6078
| 1,44
| 0,6544
| 0,2267
| 0,3464
| 0,7869
| 1,6250
| 1,45
| 0,6496
| 0,2209
| 0,3401
| 0,7778
| 1,6423
| 1,46
| 0,6447
| 0,2152
| 0,3338
| 0,7687
| 1,6598
| 1,47
| 0,6398
| 0,2095
| 0,3275
| 0,7593
| 1,6776
| 1,48
| 0,6349
| 0,2040
| 0,3212
| 0,7499
| 1,6955
| 1,49
| 0,6300
| 0,1985
| 0,3150
| 0,7404
| 1,7137
| 1,50
| 0,6250
| 0,1930
| 0,3088
| 0,7307
| 1,7321
| 1,51
| 0,6200
| 0,1876
| 0,3027
| 0,7209
| 1,7506
| 1,52
| 0,6149
| 0,1824
| 0,2965
| 0,7110
| 1,7694
| 1,53
| 0,6099
| 0,1771
| 0,2904
| 0,7009
| 1,7885
| 1,54
| 0,6047
| 0,1720
| 0,2844
| 0,6909
| 1,8078
| 1,55
| 0,5996
| 0,1669
| 0,2784
| 0,6807
| 1,8273
| 1,56
| 0,5944
| 0,1619
| 0,2724
| 0,6703
| 1,8471
| 1,57
| 0,5892
| 0,1517
| 0,2665
| 0,6599
| 1,8672
| 1,58
| 0,5839
| 0,1522
| 0,2606
| 0,6494
| 1,8875
| 1,59
| 0,5786
| 0,1474
| 0,2547
| 0,6389
| 1,9081
| 1,60
| 0,5733
| 0,1427
| 0,2489
| 0,6282
| 1,9290
| 1,61
| 0,5680
| 0,1381
| 0,2431
| 0,6175
| 1,9501
| 1,62
| 0,5626
| 0,1336
| 0,2374
| 0,6067
| 1,9716
| 1,63
| 0,5572
| 0,1291
| 0,2317
| 0,5958
| 1,9934
| 1,64
| 0,5517
| 0,1248
| 0,2261
| 0,5850
| 2,0155
| 1,65
| 0,5463
| 0,1205
| 0,2205
| 0,5740
| 2,0380
| 1,66
| 0,5407
| 0,1163
| 0,2150
| 0,5630
| 2,0607
| 1,67
| 0,5352
| 0,1121
| 0,2095
| 0,5520
| 2,0839
| 1,68
| 0,5296
| 0,1081
| 0,2041
| 0,5409
| 2,1073
| 1,69
| 0,5240
| 0,1041
| 0,1988
| 0,5298
| 2,1313
| 1,70
| 0,5183
| 0,1003
| 0,1934
| 0,5187
| 2,1555
| 1,71
| 0,5126
| 0,0965
| 0,1881
| 0,5075
| 2,1802
| 1,72
| 0,5069
| 0,0928
| 0,1830
| 0,4965
| 2,2053
| 1,73
| 0,5012
| 0,0891
| 0,1778
| 0,4852
| 2,2308
| 1,74
| 0,4954
| 0,0856
| 0,1727
| 0,4741
| 2,2567
| 1,75
| 0,4896
| 0,0821
| 0,1677
| 0,4630
| 2,2831
| 1,76
| 0,4837
| 0,0787
| 0,1628
| 0,4520
| 2,3100
| 1,77
| 0,4779
| 0,0754
| 0,1578
| 0,4407
| 2,3374
| 1,78
| 0,4719
| 0,0722
| 0,1530
| 0,4296
| 2,3653
| 1,79
| 0,4660
| 0,0691
| 0,1482
| 0,4185
| 2,3937
| 1,80
| 0,4600
| 0,0660
| 0,1435
| 0,4075
| 2,4227
| 1,81
| 0,4540
| 0,0630
| 0,1389
| 0,3965
| 2,4523
| 1,82
| 0,4479
| 0,0602
| 0,1343
| 0,3855
| 2,4824
| 1,83
| 0,4418
| 0,0573
| 0,1298
| 0,3746
| 2,5132
| 1,84
| 0,4357
| 0,0546
| 0,1253
| 0,3638
| 2,5449
| 1,85
| 0,4296
| 0,0520
| 0,1210
| 0,3530
| 2,5766
| 1,86
| 0,4234
| 0,0494
| 0,1167
| 0,3423
| 2,6094
| 1,87
| 0,4172
| 0,0469
| 0,1124
| 0,3316
| 2,6429
| 1,88
| 0,4109
| 0,0445
| 0,1083
| 0,3211
| 2,6772
| 1,89
| 0,4047
| 0,0422
| 0,1042
| 0,3105
| 2,7123
|
К=1,33
|