Выбор параметров и газодинамический расчет осевых компрессоров и турбин авиационных ГТД (стр. 2 )

,

где - угол потока на выходе из последней ступени турбины;

- коэффициент сохранения полного давления в камере сгорания;

- плотность материала лопатки турбины;

- коэффициент формы лопатки турбины, учитывающий степень утончения ее от корня к периферии;

- коэффициент, учитывающий неравномерность поля скоростей по высоте лопатки;

0,0404;

0,0396;

.

Параметр П связывает основные конструктивные и газодинамические параметры компрессора и турбины с параметрами двигателя и условиями на входе в двигатель . Такая связь дает возможность при изменении того или иного параметра учитывать изменения остальных и согласовывать их между собой.

Возможны и другие комплексы для согласования основных параметров турбомашин проектируемых ГТД. В данной работе, например, используется параметр согласования в виде

.

Он определяет соотношения средних диаметров турбины, компрессора и числа их ступеней. Величина параметра зависит от типа турбокомпрессора в различных авиационных ГТД.

§1.2. Предварительный расчет параметров компрессора и турбины газогенератора

Предварительный расчет проводится в следующем порядке:

1.  Расход воздуха через внутренний контур двигателя

16,854.

2.  Степень повышения давления в компрессоре газогенератора

5,50,

где - коэффициент неравномерности, учитывающий переменность работы сжатия по радиусу вентиляторных ступеней.

Значения коэффициента зависит от относительных диаметров втулок ступеней, степени двухконтурности приведенных оборотов. В расчете при стандартных условиях коэффициент неравномерности можно рекомендовать в следующих пределах:

0,850,9 при т > 4

0,91,0 при m = 24

1.0 при т < 2

3.  Работа, затрачиваемая на привод вентилятора

108221,7.

КПД вентилятора , как и КПД компрессора высокого давления, зависит от КПД ступеней, входящих в него. Значения КПД ступени зависит от типа ступени (см. табл. 1.1)

Таблица 1.1

Тип ступени
Дозвуковая	0,880,92	1,21,35
Сверхзвуковая	0,830,86	1,8

В малоразмерных компрессорах значение КПД ступени на 1 – 5 % ниже указанных в таблице 1.1.

При условии однотипности ступеней, значение КПД компрессора рекомендуется выбирать по зависимости , приведенной на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Зависимость КПД многоступенчатого компрессора от степени повышения давления воздуха при различных КПД ступени

4.  Температура на входе в компрессор (на выходе из вентилятора)

395,62К.

5.  Давление на входе в компрессор

273000Па,

где 0,99…1,0 – коэффициент сохранения полного давления во входном направляющем аппарате (при его отсутствии 1,0);

0,98…0,99 – коэффициент сохранения полного давления в переходном канале между каскадами компрессора;

– коэффициент восстановления полного давления во входном устройстве двигателя.

Для двигателей, предназначенных для дозвуковых скоростей полета, термогазодинамический расчет выполняется при стандартных земных условиях (стендовых). В этом случае можно рекомендовать =1,0.

При расчетах параметров двигателя со сверзвуковым воздухозаборником величина задается в виде стандартной зависимости , которая может быть аппроксимирована степенным полиномом (при )

.

6.  Работа, затрачиваемая на привод компрессора газогенератора

300058,7.

КПД компрессора выбирается аналогично выбору КПД вентилятора (см. пункт 3). Выбираем 0,832.

7.  Потребная внутренняя удельная работа турбины газогенератора определяется из баланса мощностей турбины и компрессора

318329,7 ,

где – коэффициент, учитывающий отбор воздуха на охлаждение , массу впрыскиваемого топлива и механические потери ротора газогенератора .

8.  Окружная скорость на среднем диаметре турбины определяется по характеристике Парсонса .

,

- условная адиабатная скорость, где – КПД турбины, зависящий от КПД ступеней, входящих в турбину. Значения КПД ступеней зависит от типа ступеней (см. табл. 1.2).

Таблица 1.2

Тип ступеней	Значения
Неохлаждаемая ступень при .	0,910,93
Неохлаждаемая ступень при .	0,890,91
Охлаждаемая ступень

– коэффициент, учитывающий понижения КПД вследствие охлаждения лопаток и может быть определен по графику (рис. 1.3).