Выбор параметров и газодинамический расчет осевых компрессоров и турбин авиационных ГТД (стр. 4 )

, .

Если >2,0, то можно выбрать более дешевый и менее жаропрочный материал, а если <1,8, то следует применить более жаропрочный материал или снизить ресурс двигателя . В последнем случае необходимо заново уточнить величину для последней ступени.

15.  Для каждой ступени турбины определяем относительную высоту рабочих лопаток

,

где – плотность материала турбинных лопаток (никелевый сплав);

– коэффициент формы лопаток, учитывающий степень утонения лопаток турбины от корня к периферии и закономерность изменения площади сечений по высоте лопатки. В примере выбран .

В случае одноступенчатой турбины, относительная высота рабочей лопатки находится в пределе .

Для двухступенчатой турбины:

– для первой ступени;

– для второй ступени.

Наибольшие значения относятся к ТРДД с большой степенью двухконтурности.

В случае невыполнения данных ограничений следует уточнять в заданных пределах , или выбирать другой материал турбинных лопаток.

16.  Приведенная скорость и угол на выходе из второй ступени турбины рекомендуется выбирать в пределах:

. В примере (для z =1) выбираем .

– для одноступенчатой турбины.

– для двухступенчатой турбины.

Для ТРДД с большой степенью двухконтурности выбираются меньшие значения .

17.  Отношение полных давлений в турбине

.

18.  Площадь кольцевого сечения канала на выходе из турбины

,

где – для и ;

– расход газа на выходе из турбины;

– коэффициент, учитывающий массу впрыскиваемого топлива и расход воздуха на охлаждение;

– полное давление за турбиной;

– полное давление перед турбиной;

– коэффициент восстановления полного давления в камере сгорания.

В примере: .

Па.

Па.

19.  Высота лопатки на выходе последней ступени турбины

м.

20.  Высота лопатки на выходе первой ступени турбины (при z =1)

.

При м необходимо уменьшить в рекомендуемом диапазоне. Малые высоты лопаток первой ступени турбины характерны для ТРДД с большой степенью двухконтурности (m =4…6) и высокими .

21.  Средний диаметр турбины на выходе

м.

22.  Наружный диаметр последней ступени турбины

м.

23.  Внутренний диаметр последней ступени турбины

м.

24.  Относительный диаметр втулки последней ступени турбины

.

25.  Площадь кольцевого сечения канала на входе в первую ступень турбины

,

где – при детальном расчете системы охлаждения эти расходы уточняются.

Обычно . Это условие обеспечивается изменением скорости .

. В примере .

26.  Принимаем форму проточной части турбины с . Тогда

м.

м.

м.

27.  Частота вращения ротора газогенератора

.

28.  Скорость воздуха на выходе из компрессора составляет 140170 и направление ее осевое, т. е. . При правильно выбранной величине приведенная скорость на выходе из компрессора газогенератора . Выбираем .

29.  Температура, давление воздуха и критическая скорость на выходе из компрессора газогенератора

К.

Па.

.

30.  Скорость на выходе из компрессора

.

Необходимо, чтобы полученное значение соответствовало рекомендуемым значениям.