Расчет газовой турбины
Страница 1

Для привода компрессора используются как осевые, так и радиальные центростремительные турбины. Типоразмерный ряд турбокомпрессоров (ГОСТ 9558-66) предусматривает применение осевых турбин в агрегатах наддува типа ТК-18, ТК-23, ТК-30, ТК-38, ТК-50 и ТК-64, которыми оснащаются мощные средне- и малооборотные дизели и радиальных центростремительных турбин в турбокомпрессорах типа ТКР-7, ТКР-8,5, ТКР-11, ТКР-14 и ТКР-23, используемых для форсировки быстроходных двигателей.

Расчет проводим для осевой газовой турбины.

Расход газов берем из главы 1

Температура газов перед турбиной определена в главе 1 и равна Тг = 858 К.

Принимаем скорость газового потока на входе в сопловой аппарат равной СГ = 100 м/с. Показатель адиабаты согласно /9/ равен кг =1,34. Число Маха равно

Тогда температура заторможенного потока на входе в сопловой аппарат равна

Из главы 1 находим общий КПД турбины, учитывающий и механические потери в турбокомпрессоре ηТ = 0,944. Там же определена удельная адиабатическая работа расширения в турбине

Противодавление за турбиной принимаем равным Р2 = 0,108 МПа = 108000 Па. Таким образом, давление газов перед турбиной будет равно

Задаемся степенью реактивности турбины ρ = 0,25. Удельная адиабатная работа расширения газа в сопловом аппарате равна

Принимаем коэффициент скорости соплового аппарата равным φ=0,95. Тогда абсолютная скорость потока на выходе из сопла составит

Принимаем значение параметра χ = 0,5. Находим окружную скорость

По соображениям прочности И не должна превышать 350 м/с. Это условие соблюдается.

Принимая частоту вращения ротора турбокомпрессора равной частоте вращения компрессора (определенной в разделе 6.1) nт = nк = 52170 об/мин, находим средний диаметр рабочего колеса турбины

Определяем давление, температуру и плотность газа на выходе из соплового аппарата

Проходное сечение соплового венца будет равно

Угол α1, между вектором абсолютной скорости С1 и плоскостью вращения ротора турбокомпрессора принимаем равным α1 = 20˚.

Количество сопловых лопаток (рис. 6.5) оцениваем по их шагу tc, задаваясь значением tc = 11 мм = 0,011 м получим

Принимаем ZC = 26 шт

Рис. 5.5. Колесо турбины с решеткой

Принимаем толщину выходной кромки сопловой лопатки равной δс = 1,5 мм = 0,0015 м, тогда коэффициент раскрытия лопаток аппарата находим из выражения

Радиальная длина (высота) лопаток соплового аппарата равна

Параметры газовой струи на входе в рабочее колесо определяет следующим образом.

Относительная скорость на входе в колесо равна

Температура заторможенного потока

Угол между вектором относительной скорости и направлением вращения рабочего колеса

Работа адиабатного расширения газа в рабочем колесе равна

Принимаем коэффициент скорости равным ψ = 0,9. Тогда на выходе из рабочего колеса относительная скорость газа составит

Угол между вектором относительной скорости и направлением вращения рабочего колеса выбираем для активной лопатки равным β2 = β1 – 5 = 38 – 5 = 33˚.

Принимаем шаг лопаток равным tр = 12 мм = 0,012 м, тогда число рабочих лопаток равно

Страницы: 1 2

Процесс наполнения
В реальном двигателе в начале каждого цикла в цилиндр поступает извне воздух или смесь топлива с воздухом. Процесс, в течение которого происходит заполнение цилиндра воздухом или смесью воздуха с топливом, называется процессом наполнения. Параметры процесса наполнения, определяющие количество посту ...

Расчет площадей вспомогательных помещений СТО
Вспомогательные помещения включают в себя: административные, общественные и бытовые помещения. К административным помещениям относятся кабинеты руководящего состава, помещения инженерно-технических служб, помещения для клиентов. К бытовым помещениям относятся гардеробы, умывальные, душевые, туалеты ...

Оценка протяженности зоны теплового воздействия при горении заводского здания
Протяженность зоны теплового воздействия при горении зданий оценивается по формуле: где плотность потока собственного излучения пламени пожара - L – длина объекта горения, L = 15 м; H – высота объекта горения, H = 40 м Полученные значения в зависимости от плотности теплового потока q, представлены ...