Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Последовательность выполнения работы

Общие положения. Газотурбинным двигателем называется такой двигатель, в котором в качестве рабочего тела используются газы (продукты сгорания топлива), а в качестве тягового двигателя применяется газовая турбина. Термин турбина происходит от латинских слов turbineus – вихреобразный, или turbo – волчок.

Рис.14. Принципиальная схема автотракторного ГТД:

1-компрессор; 2-камера сгорания; 3-турбина компрессора; 4- тяговая турбина; 5- редуктор

Принцип действия ГТД. Компрессор 1 (рис.14) забирает воздух из окружающей среды и под давлением 0,3…0,4 МПа подает его в камеру сгорания. В камере сгорания в воздушный поток из форсунок впрыскивается топливо. Прежде чем направить продукты сгорания на газовую турбину к ним подводится вторичный воздух, вследствие чего температура газов снижается до 700…900⁰С, (этим самым достигается длительная работа рабочего колеса турбины). Далее газовый поток поступает в сопловый (направляющий) аппарат турбины компрессора (рис.15;16). В сопловом аппарате тепловая энергия газов преобразуется в кинетическую энергию газового потока и далее реализуется в механическую энергию на лопатках рабочего колеса турбины. После чего все повторяется на лопатках тяговой турбины, при этом тепловая энергия значительно уменьшается.

Рис.15. Диаграмма рабочего цикла ГТД

Рис.16. Ступень газовой турбины:

1-сопловый аппарат; 2-рабочее колесо

Расчет ГТД

Расчет компрессора. Основными параметрами, характеризующими работу компрессора, являются:

- степень повышения давления в компрессоре (π_к),

- массовый расход воздуха (В_в).

В расчетах величину π_к принимаем равной 3,0.

Для оценки напорных качеств компрессора используется коэффициент напора _ад.к, определяемый отношением адиабатной работы сжатия L_ад.к (Дж/кг) к квадрату окружной скорости U_к (м/с) на наружном диаметре колеса.

_ад.к=L_ад.к /U²_к,

где L_ад.к = .

Величину коэффициента напора _ад.к принимаем в пределах 0,56…0,64 в зависимости от наружного диаметра колеса компрессора. Принимаем _ад.к =0,6.

Окружная скорость U _к на наружном диаметре колеса компрессора определяется по формуле:

У современных компрессоров величина U_к находится в пределах 250…500 м/с. Частота вращения колеса компрессора определяется по формуле:

Величина абсолютной скорости воздуха на лопатках компрессора принимается из соотношения: С=0,3U_К

Определяется площадь поперечного сечения межлопаточного пространства колеса компрессора: F=f*m, (м²),

где f -сечение межлопаточного пространства колеса (на выходе),

m -количество лопаток.

Массовый расход воздуха через компрессор: B_в=F*C*ρ_в (кг/с),

гд е ρ_в - плотность воздуха (кг/м³)

Мощность, затрачиваемая на привод компрессора (кВт):

где η_к –к.п.д компрессора, принимается равным 0,7…0,8.

Расчет газовой турбины. Массовый расход газов, поступающий из к5амеры сгорания на турбину:

Расчет направляющего аппарата (сопла) газовой турбины.

Адиабатная работа расширения газа в направляющем аппарате:

где p_t –степень реактивности, принимается равной 0,5,

η_Т- к.п.д. турбины, принимается равным 0,75…0,8

Расчет рабочего колеса турбины.

Абсолютная скорость газа перед рабочим колесом турбины:

φ_с=0,94 -коэффициент скорости.

Мощность, развиваемая турбиной:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89