Расчёт компрессора на ЭВМ

Страница 1

При проектировании газотурбинных двигателей особое место занимает проектирование компрессора. Именно компрессор является узлом, в зависимости от параметров которого проектируется и камера сгорания, и турбина. Основную часть длины двигателя часто составляет именно компрессор. Это говорит о большом влиянии компрессора на общие габаритные размеры двигателя, а, значит, и на его массу.

Основной целью газодинамического расчета осевого компрессора является окончательное получение геометрических размеров и количества ступеней при сохранении π*к. Необходимо эффективно распределить π*к, работу и КПД между ступенями компрессора.

Изменение коэффициента затраченного напора по ступеням принимаем таким, чтобы наиболее загруженные были средние ступени, а ко входу и выходу из компрессора значение уменьшалось. Первые ступени имеют большое значение удлинения лопаток h/b, работают в ухудшенных условиях (возможная неравномерность поля скоростей, температур и давлений) на входе в компрессор. На последних ступенях в значительной степени на КПД ступени влияет величина относительных радиальных зазоров. При малой высоте лопаток ступени существенно снижение КПД из-за перетекания рабочего тела через радиальный зазор. Расходная составляющая скорости уменьшается от входа к выходу для уменьшения концевых потерь в последних ступенях и для того, чтобы иметь умеренные скорости на входе в камеру сгорания. Во избежание падения КПД снижение Са в пределах ступени не должно превышать 10…15м/с [4].При выборе характера изменения rк вдоль проточной части компрессора необходимо учитывать, что рост температуры потока (а следовательно, и увеличение скорости звука) позволяет выполнить ступени с более высокими степенями реактивности.

Ниже представлены графики распределения и (рисунок 3.1); и (рисунок 3.2); , , ,, (рисунок 3.3), построенные по значениям из таблицы 3.2. Схема проточной части представлена на рис. 3.4.

Рисунок 3.1 - Распределение и по ступеням компрессора

Рисунок 3.2 - Распределение и по ступеням компрессора

Рисунок 3.3 - Распределение , , ,, по ступеням компрессора

Анализируя полученные графики распределения затраченного напора, по ступеням видим, что оно соответствует рациональной загрузке ступеней. При распределении работ по ступеням компрессора учтены особенности условий работы первых и последних ступеней компрессора.

Рисунок 3.4 - Схема проточной части компрессора

Рисунок 3.5 - План скоростей компрессора для ступени №1 на среднем радиусе

На рисунках 3.5-3.16 представлены планы скоростей компрессора для 12–ти ступеней.

Рисунок 3.6 - План скоростей компрессора для ступени №2 на среднем радиусе

Рисунок 3.7 - План скоростей компрессора для ступени №3 на среднем радиусе