Нижний картер непосредственно усилий от кривошипно-шатунного механизма не воспринимает, а закрывает его снизу и служит маслосборником. На плоскости разъема нижнего картера с верхним расположены отверстия под установочные штифты и под болты, крепящие нижний картер к верхнему. На дне нижнего картера имеются маслоотстойник, закрытый пеногасительной сеткой. Слив масла из полости картера носка дизеля в маслоотстойник осуществляется через отверстие в торцовой стенке нижнего картера. В отверстиях, соединяющих камеру сгорания с впускными и выпускными каналами расточены конусные гнезда, в которые запрессованы и завальцованы седла клапанов. В отверстия бобышек, влитых в стенки впускных и выпускных патрубков и расположенных соосно с седлами, запрессованы направляющие втулки клапанов.
В верхней части на внутренних поверхностях направляющих клапанов впуска проточены канавки и просверлены три радиальных отверстия для облегчения доступа масла к стержням клапанов. У направляющей клапана выпуска таких отверстий нет. По оси каждого цилиндра в головке расточены отверстия для установки форсунок. В нижней части каждого отверстия имеется уступ, на который укладывается уплотнительная прокладка форсунки. Каждая форсунка крепится на моноблоке при помощи накладного фланца двумя шпильками, ввернутыми в головку. В верхней части головки уложена трубка, в которую из каждой форсунки отводится избыточное топливо. Гильза цилиндра состоит из самой гильзы, изготовленной из специальной стали и рубашки, изготовленной из углеродистой стали и напрессованной на гильзу. Внутренняя поверхность гильзы для повышения износоустойчивости азотирована. На наружной поверхности гильзы нарезаны под углом 30° к оси гильзы тридцать винтовых канавок, по которым во время работы дизеля циркулирует вода. Канавки от коррозии оцинкованы. Сверху гильза заканчивается буртом, в который упирается торец рубашки. Рубашка гильзы представляет собой тонкостенный открытый цилиндр. В нижней части рубашки на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка. Между гильзой и головкой установлен пакет деталей уплотнения, состоящий из пяти резиновых колец, четырех стальных колец, уложенных поочередно, одного упорного кольца и трапециевидного кольца.
Коленчатый вал.
Коленчатый вал изготовлен из высококачественной легированной стали и полностью азотирован. Щеки кривошипов круглой формы. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала пустотелые. Цилиндрические полости шатунных шеек на концах имеют конусные расточки под заглушки. Для предотвращения течи масла под головки и гайки стяжных болтов ставятся медноасбестовые уплотнительные кольца, под гайку дополнительно укладывается шелковая нить. В каждую шатунную шейку завальцованы по две медных трубки для отбора центрифугированного масла и подвода его к шатунным вкладышам. Коленчатый вал укладывается на пять опор верхнего картера и фиксируется. Носок вала имеет фланец и центрирующий поясок, на который устанавливается переходник, предназначенный для передачи крутящего момента при помощи шлицов.
Шатунная группа.
Сюда входят: шатун, комплект подшипников верхней и нижней его головок, шатунные болты с гайками и элементами их фиксации. Шатун служит связующим звеном между поршнем и кривошипом. Он изготовлен из стали 40ХН методом горячей штамповки. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение. В верхнюю поршневую головку шатуна запрессована верхняя втулка. Смазка втулки верхней головки и поршневого пальца осуществляется разбрызгиваемым маслом, поступающим на их трущиеся поверхности по торцевым зазорам и отверстиям в головке шатуна. Нижняя головка шатуна разъёмная, с упрочняющими приливами и рёбрами жесткости. Отверстие в кривошипной головке шатуна обрабатывают в собранном состоянии с крышкой, поэтому нельзя заменять или переставлять крышку.
Поршневая группа.
Поршневая группа состоит из поршня, поршневых колец, поршневого пальца и стопорных колец. При сборке дизеля с целью обеспечения его динамической уравновешенности детали поршневой группы вместе с шатунами подбираются по весу. Днище поршня, являющееся нижней частью камеры сгорания цилиндра, имеет снаружи специальную форму, способствующую наиболее эффективному сгоранию впрыскиваемого топлива. Коническая поверхность юбки в районе бобышек под поршневой палец имеет цилиндрические выемки. Это позволяет при минимальных зазорах между поршнем и гильзой в нагретом состоянии обеспечить нормальную работу поршня в гильзе и минимальные расходы масла. С этой же целью в нижней части головки поршня выполнена маслоулавливающая канавка и дренажные отверстия в третьей канавке поршня.
На внутренней поверхности поршня в плоскости, перпендикулярной его движению, выполнены две бобышки для крепления поршневого пальца.
Поршневой палец плавающего типа, полый.
Поршневые кольца. В первую канавку устанавливается стальное газоуплотнительное, покрытой пористым хромом. Во вторую канавку устанавливается стальное кольцо с рабочей хромированной поверхностью. В третью канавку устанавливаются два стальных скребковых маслосъемных кольца.
Газораспределительный механизм.
Клапан впуска изготовлен из специальной стали. Грибок клапана имеет плоское донышко и фаску под углом 45°. Шток клапана пустотелый внутренней резьбой под тарелку. В верхней части, шток клапана имеет три лыски, в которые входит замок тарелки клапана. Клапан выпуска изготовлен из жароупорной стали. В остальном конструкция клапанов впуска и выпуска одинакова. Тарелки клапанов - стальные, одинаковые для впускных и выпускных клапанов. Рабочая поверхность тарелки цементируется и тщательно шлифуется. Клапанные пружины обеспечивают плотное прилегание клапанов к сёдлам и своевременное закрытие их после завершения действия кулачков распределительного вала. Пружина имеет витой цилиндрический вид с постоянным шагом навивки. Два крайних витка являются опорными. Они прижаты к соседним виткам и прошлифованы, создавая сплошную кольцевую поверхность. Материал пружины - сталь 65Г. Распределительный вал представляет собой стержень с опорными шейками и кулачками, предназначенными для своевременного открытия клапанов. Вал имеет пять опорных шеек и 8 кулачков. Масло к опорным шейкам подаётся под давлением из каналов системы общей смазки двигателя.
Система охлаждения.
Система охлаждения предназначена для отвода тепла от деталей дизеля, подверженных действию горячих газов, с целью поддержания температуры деталей в определенных пределах. Система охлаждения обеспечивает постоянный подвод охлаждающей воды и непрерывную ее циркуляцию в дизеле. Охлаждение дизеля - принудительное водяное. Циркуляция воды в системе охлаждения обеспечивается насосом, установленным на верхнем картере дизеля. Через приемный патрубок вода поступает на крыльчатку насоса из трубопровода внешней части системы охлаждения. При вращении крыльчатки вода по трубопроводам направляется из корпуса насоса в моноблоки и далее в выхлопные коллекторы и в корпус подшипников турбокомпрессора. Водяные трубы соединяются с выходными патрубками корпуса насоса дюритовыми шлангами, затянутыми хомутами. На противоположных концах водяные трубы имеют фланцы и соединяются шпильками с фланцами крышек водоприемников. Попадая в водяные пространства головки, вода охлаждает гильзы цилиндров, охлаждает днище камер сгорания, впускные и выпускные патрубки и направляющие клапанов. Охладив турбокомпрессор, вода через выходной патрубок по соединенным с ним трубопроводам внешней части системы охлаждения поступает в радиатор, где и охлаждается. Краны, установленные в верхних точках выхлопных колен, предназначены для выпуска воздуха при заполнении водой системы охлаждения дизеля. Температура выходящей из дизеля охлаждающей жидкости замеряется дистанционным термометром, приемник которого устанавливается в трубопроводе внешне части системы охлаждения в непосредственной близости к выходному патрубку турбокомпрессора. Жидкостной насос - центробежный, предназначен для создания непрерывной циркуляции охлаждающей вода в системе охлаждения. Насос монтируется на площадке верхнего картера дизеля, фиксируется двумя штифтам и крепится восемью шпильками. Насос имеет два сальниковых уплотнения, не допускающих просачивания масла по валику в полость крыльчатки, и уплотнение не допускающее просачивания, воды к подшипникам.
Топливная система.
Топливо из бака проходит через топливный фильтр и поступает в топливоподкачивающий насос. Топливоподкачивающий насос по трубопроводу низкого давления направляет топливо под давлением 2-4 кгс/см2 в топливный насос высокого давления, установленный на четырех опорах в развале блоков дизеля. Перед входом в топливный насос топливо проходит через два топливных фильтра, соединенных параллельно и укрепленных на дизеле. Топливный насос под большим давлением (700-900 кгс/см2) по стальным трубкам высокого давления подает топливо в форсунки, установленные в головках моноблоков. Через форсунку топливо впрыскивается в камеры сгорания цилиндров дизеля. Отсечное топливо из насоса снова подводится к топливному баку. Для замера давления топлива, поступающего в топливный насос, на насосе имеется штуцер для крепления приемника манометра. Топливный насос высокого давления 8 плунжерный, с двухсторонней отсечкой и с раздельным всасыванием и отсечкой. Диаметр плунжера 13 мм, ход плунжера 12 мм. Кулачки валика насоса симметричного профиля. Топливный насос предназначен для подачи в форсунки строго дозированных порций топлива в определенный момент топливо подается под большим давлением при возрастающих скоростях плунжера. Картер насоса отлит из алюминиевого сплава и имеет восемь опорных лапок для крепления насоса на дизеле. Головка насоса изготовляется из прессованного алюминиевого сплава. Втулка с плунжером является основным топливоподающим элементом насоса: изготовляются из специальной стали, проходят термообработку, старение и совместную доводку. Будучи спаренными, втулка с плунжером образуют прецизионную пару, в которой замена какой-либо одной детали не допускается. Форсунка закрытого типа с гидравлически управляемой иглой предназначена для впрыска топлива в камеру сгорания цилиндра дизеля. Форсунка обеспечивает распыливание топлива на мельчайшие частицы и равномерное распределение частиц топлива в сжатом воздухе, заполняющей камеру сгорания. Давление начала впрыска топлива 200 кгс/см2.
Топливный фильтр служит для очистки от механических примесей топлива, подаваемого в топливный насос. На дизеле устанавливаются два топливных фильтра, включенных параллельно. Крепление фильтров осуществляется двумя болтами. Основными деталями топливного фильтра являются; корпус фильтра, фильтрующее устройство и крышка фильтра. Корпус фильтра отлит из алюминиевого сплава и представляет собой цилиндрический стакан. В дно корпуса ввернут штуцер, в котором закреплена стяжная шпилька, соединяющая вое остальные детали фильтра. Фильтрующее устройство состоит из латунной сетки, шелкового чехла и фильтрующих пластин. Сетка фильтра представляет собой свернутый из сетчатого листового материала цилиндр, к которому сверху приварен фланец, а снизу дно. На сетку фильтра натягивается шелковый чехол. На сетку с чехлом надеты пятнадцать квадратных пластинок, изготовленных из авиационного войлока, причем восемь пластинок более тонкие, чем остальные семь. Тонкие и толстые пластинки устанавливаются на сетку фильтра поочередно и зажимаются гайкой между фланцем сетки и стальной пластинкой, опирающейся на дно сетки. Крышка фильтра отливается из алюминиевого сплава. На верхней плоскости крышки фильтра имеются два прилива, в которые ввертываются штуцеры.
Смазочная система.
Смазка дизеля циркуляционная, под давлением, обеспечивающая непрерывную подачу масла к трущимся деталям. Для замера температуры, выходящего из дизеля масла в трубопроводе масляной системы в непосредственной близости к выходному патрубку насоса, монтируется приемник дистанционного термометра. При работе дизеля масло из поддона поступает в масляный фильтр на входной магистрали, откуда направляется в маслонагнетающий насос и затем в верхний картер. Из главной магистрали масло подводится к пяти подвескам картера, имеющим сверления, по которым масло поступает на смазку коренных и шатунных вкладышей шеек коленчатого вала и затем на смазку пальцев и втулок нижних головок прицепных шатунов. Скапливающееся в головке масло по двум трубкам стекает в картер дизеля. Стекающее по стенкам верхнего картера масло проходит сквозь пеногасительную сетку и собирается в маслоотстойнике нижнего картера дизеля. Для создания необходимого давления масла в главной масляной магистрали дизеля требуется меньшее количество масла, чем может подать насос, поэтому при работе дизеля редукционный клапан, как правило, приоткрыт и излишек масла по каналу перепускается во всасывающую полость насоса. Давление масла в главной магистрали дизеля регулируется редукционным клапаном, поджатием или ослаблением пружины путем вращения регулировочного болта и вращением на полные обороты регулировочного штуцера, которые после регулировки стопорятся болтом и контргайкой. Для повышения давления масла пружина поджимается, а для понижения ослабляется.
9. Исследовательский раздел
Общие сведения.
Одним из перспективных способов форсирования ДВС является применение
наддува. Увеличение количества воздуха, поданного в цилиндры двигателя, то есть
их массового наполнения, даёт возможность подавать большее количество топлива,
тем самым, повышая эффективную мощность двигателя. Практически это
осуществляется посредством повышения плотности воздушного заряда поступающего в
цилиндры, то есть посредством наддува. Наибольшее распространение получили
системы газотурбинного наддува. При газотурбинном наддуве для сжатия воздуха и
его нагнетания в цилиндры используется часть энергии отработавших газов.
Конструкция элементов систем газотурбинного наддува проста. Суммарная масса
этих элементов, как правило, не превышает 8% массы дизеля. Мощность дизелей при
применении газотурбинного наддува может быть повышена на 50% и более.
Токсичность отработавших газов вследствие протекания процесса при большем
коэффициенте а меньшая, чем в дизеле без наддува. При надлежащей отработке
конструкций и технологии, применении легированных материалов ресурс дизелей с
газотурбинным наддувом может быть доведен до столь же высокого уровня, как и у
дизелей без наддува. Стоимость двигателя, отнесенная к единице мощности, при
наддуве будет меньшая. Этим определяется большая перспективность применения
дизелей с газотурбинным наддувом в автомобильной технике. В то же время при
больших преимуществах газотурбинного наддува его использование на автомобильных
двигателях связано с преодолением существенных трудностей.
9.1 Расчёт турбокомпрессора
Исходные данные для примера расчета центробежного компрессора
|
Показатели |
Режимы работы по скоростной характеристике Me max Ne ном |
|
Расход воздуха, Gк, кг/с |
0,111 0,147 |
|
Давление на входе в Компрессор, ра, МПа |
0,0970 0,0970 |
|
Давление на выходе из Компрессора рк, МПа |
0,150 0,162 |
|
Степень повышения давления,
|
|
Предварительное определение основных параметров компрессора
Удельная адиабатная работа сжатия в компрессоре
Hк.ад=(k/(k-1))*R*Ta*(πk(k-1)/k-1);
м) Hк.ад=1,4/1,4-1*287*298(1,546(1,4-1)/1,4-1)=39680 Дж/кг;
н) Hк.ад=1,4/1,4-1*287*298(1,670(1,4-1)/1,4-1)=47236 Дж/кг.
Где R=287 Дж/(кг*град) - газовая постоянная, k=1,4 - показатель адиабаты сжатия.
Плотность воздуха на входе (по параметрам окружающей среды)
ρa=ρ0=(3480*p0)/T0=3480*0,10/298=1,1678
кг/м3.
Ориентировочное значение окружной скорости на наружном диаметре рабочего
колеса определяется по эмпирической формуле
u м) u í) u Îñåâàÿ
ñêîðîñòü
âîçäóõà
ïåðåä
êîëåñîì
С1а=сm* u Где относительная скорость сm=сm/u2 на серийных ТКР находятся в пределах 0,2…0,4.
Тогда диапазоны изменения скорости следующие:
м) С1а=(0,2…0,4)254,6=50,92…101,84 м/с;
н) С1а=(0,2…0,4)267,0=53,4…106,8 м/с.
.5. Площадь сечения на входе в колесо, удовлетворяющая скоростям С1а ,
должна находится в пределах:
м) F1=Gk/(ρa* С1а)=
0,111/(1,1678(50,92…101,84))=(0,00187…0,000933) м2;
н) F1=Gk/(ρa* С1а)=
0,147/(1,1678(53,4…106,8))=(0,00236…0,00118) м2.
Наружний диаметр колеса на входе D1н с учетом втулки определяется из уравнения
F1=π/4(D21н-D2вт)=((π
D21н)/4)*(1- D2вт).
Откуда D1н = где Dвт - диаметр втулки; Dвт - относительный диаметр втулки для
получения приемлемой формы лопаточной решетки в корневом сечении; рекомендуется
принимать Dвт ≥0,3. Принимаем Dвт =0,3.
Тогда для выбранного диапазона F1 значение D1н находится в
пределах:
D1н= Принимаем D1н=0,051м= 51мм.
Диаметр втулки Dвт=0,3*51=15,3
м
Принимаем Dвт=20мм.
Наружный диаметр колеса на выходе D2=D1H/D1H ,где на
выполненных конструкциях ТКР относительный диаметр D1H=D1H/D2=0,55…0,70.
Диаметр колеса на выходе должен быть в пределах
D2=51/(0,55…0,70)=(92,7…72,9)
мм
В соответствии с ТУ 108.1170-83 принимаем D2=83 мм, D1H=51мм. Проверяем принятые размеры по
рекомендуемым соотношениям и при необходимости корректируем их:
D1H=51/83=0,61; [D1H]=0,55…0,70
DВТ= DВТ/D2=20/83=0,22; [DВТ]=0,2…0,3
По таблице для компрессора с лопаточным диффузором принимаем коэффициент
напора Hk=0,620
Уточняем значение окружной скорости
u2= м) н) Проверяем правильность выбора D2 и u2 по коэффициенту расхода
Φ=(Gk)/((π/4)*D22u2ρa); π/4=0,785
м)
Φ=0,111/0,785*0,0832*253*1,1678=0,0695
н) Φ=0,147/0,785*0,0832*276*1,1678=0,0843
Входной патрубок
Скорость потока воздуха
Принимаем
м)
н)
Должно
быть Статическое
давление
м)
н)
Статическая
температура при м)
н)
где
сp= 1006,3Дж/(кт-К) - изобарная теплоёмкость воздуха при
Т0=25°С.
Рабочее
колесо
Расходная
скорость воздуха перед колесом (меридиональная):
площадь
входного сечения
скорости:
м)
н)
Относительная
скорость
м)
н)
Рекомендуемые
значения [сm] = 0,2. ..0,4
Таким
образом, для обоих режимов обеспечивается вход воздуха на рабочее колесо с
минимальными потерями.
Давление
м)
н)
pl = Температура
м)
н)
Плотность
воздуха
м)
н)
Средний
диаметр колеса на входе
(окружности,
делящей площадь сечения F1 пополам)
относительный
диаметр
Выбираем число лопаток колеса.
У
выполненных конструкций компрессоров ТКР число лопаток на выходе Z2 =
12. ..30. Меньшие значения для колес с малыми диаметрами D2. С
целью уменьшения загромождения потока на входе и улучшения работы компрессора
на нерасчетных режимах принимают двухъярусную решетку. Тогда Направления
относительной скорости на входе в колесо на режиме максимального крутящего
момента.
Направление входных кромок лопаток
Проектируем для режима максимального крутящего момента
где
i=1…3°- угол атаки.
Толщина
лопаток на входе.
δ1 = (0,005…0,015)D2.
Большие значения принимаются для колёс меньшего размера. Толщина лопаток δ от втулки к периферий несколько уменьшается.
Для
рассчитываемого ТКР δ1
=0,375…1,125 мм. Принимаем δ1= 1,2 мм; δ1н=1,0
мм; δ0
=1,4 мм.
Коэффициент
стеснения потока лопатками
Коэффициент
сжатия во входном сечении
м)
н)
Относительный
диаметр входа, обеспечивающий минимум относительной скорости в горле
межлопаточных каналов на диаметре D1н :
м)
н)
D1H=0,61
≥0,5607
D1H=0,61
≥0,5907
Условие
выполняется.
Относительная
скорость на входе на наружном и среднем диаметре
м)
н)
Максимальное
число М
м)
н)
Абсолютная
скорость и коэффициент расхода на входе в колесо с учётом стеснения
м)
н)
Радиальная
составляющая скорости на выходе из колеса с учётом стеснения
м)
с2г = (0,7…l,l)c1 = (0,7…1,1)75,2 = (52,64…82,72)м/с. Принимаем с
учетом с1 скорость с2г =75м/с.
н)
с2г =(0,7…1,1)99,7 = (69,79…109,67)м/с. Пpинимaeм на номинальном режиме с2г =
100 м/с.
Коэффициент
расхода на выходе
м)
н)
Условие
выполняется для компрессора с безлопаточным диффузором.
Коэффициент
уменьшения теоретического напора
Окружная составляющая скорости на выходе из колеса
м) с2u =μu2=0,878·253=222 м/с
н) с2u
=0,878·276=242 м/с
Относительная и абсолютная скорости на выходе из
колеса
м)
н)
Степень
снижения скорости за рабочим колесом
м)
н)
Потери
напора:
на
входе (в предкрылке)
Принимаем
ξ1=0,2
м)
в
радиальной решетке
где
ξ2=0,1…0,2.
Принимаем ξ2=0,15
м)
н)
дисковые
где
коэффициент дискового трения м)
н)
Температура
воздуха за колесом
м)
н)
Показатель
процесса сжатия в колесе
м)
н)
Давление
за колесом
м)
н)
Плотность
воздуха за колесом
м)
н)
Необходимая
высота лопаток на выходе
м) н)
С
учетом расхода воздуха на номинальном режиме принимаем b2л=0,004 м = 4
мм
Относительная
высота лопаток
м)
н)
Число
М на выходе из колеса
м)
н)
Безлопаточный
диффузор
Ширина безлопаточного диффузора на входе
При
Ширина безлопаточного диффузора на выходе
Так
как расчет будет выполняться для компрессора с лопаточным диффузором, то
принимаем Направление
абсолютной скорости на входе в безлопаточный диффузор
м)
н)
Направление скорости на выходе из безлопаточного
диффузора
м) α3=23,32° н) α3=27,07°
Скорость после безлопаточного диффузора
При
последующем лопаточном диффузоре отношение м)
Принимаем
н)
Принимаем
Показатель
процесса повышения давления воздуха в безлопаточном диффузоре
Температура
воздуха на выходе из безлопаточного диффузора
м)
н)
Давление
за безлопаточным диффузором
м)
н)
Число М на выходе из безлопаточного диффузора
м)
н)
Плотность
воздуха
м)
н)
Внешний
диаметр безлопаточного диффузора:
м)
н)
Уточняем
углы направления скорости на выходе из безлопаточного диффузора (см.п. 3.4.4):
α3=arcsin(Gk/πb3D3c3ρ3);
м)
α3=arcsin(0,111/3,14*0,0034*0,088*200*1,4862)=23042 í)
α3= arcsin(0,147/3,14*0,0034*0,088*225*1,5308)=27004 Ëîïàòî÷íûé
äèôôóçîð
Ñêîðîñòü
ïîñëå
äèôôóçîðà
(ñì. ðèñ.1)
Статистический диапазон отношения скоростей
м)
н)
Принимаем
м) Показатель процесса повышения давления воздуха в
лопаточном диффузоре
Политропный
КПД лопаточного диффузора принимаем Температура
за диффузором
м)
н)
Давление за диффузором
м)
н)
Плотность
воздуха на выходе из лопаточного диффузора
м)
н)
Диаметр
выхода из диффузора
D4 = (1.2…1,4)·0,0,088 = 0,106…0,123 м
Принимаем D4=120мм. D4=120/88=1,364 Ширина
диффузора на выходе.
Принимаем
Радиальная
составляющая скорости на выходе из лопаточного диффузора
м)
н)
Направление
потока воздуха на выходе из лопаточного диффузора
м)
н)
Отклонение
потока в лопаточном диффузоре
м)
н)
Входной и выходной углы лопаток
Рекомендуемые значения угла атаки на входе i3 =1…3°.
Принимаем i3=1,18°
Тогда для режима максимального крутящего момента
Рекомендуемые
значения угла отставания на выходе δ4 =3…4°. Выбираем δ4 =3,09°.
Число лопаток диффузора из условия оптимального
относительного шага
Рекомендуемые значения ZД = 13;17;19; Принимаем ZД = 21.
Улитка
Рис. 22. Схема улитки
Для рядного двигателя принимаем однозаходную улитку
круглого сечения (рис. 22).
Радиус выходного сечения улитки подсчитываются по
формуле
При
однозаходной улитке угол φ
изменяется от 0 до 180°.
Принимаем
Rул=20 мм. Тогда выходной диаметр улитки Dул=2Rул=40
мм
Радиус
поперечного сечения на выходе из диффузора
Рекомендуемый,
угол раскрытия выходного диффузора υ = 5...10°, а длина выходного диффузора lвых =
(3…6)·0,009 = 0,027…0,054 м; радиус поперечного сечения на выходе из диффузора
однозаходной улитки может быть установлен в диапазоне
Принимаем
Потери
напора в улитке и выходном диффузоре:
Принимаем
ξул=0,25 и ξул=0,30, т.к. рекомендуемый коэффициент потерь ξул=0,2..0,5
м)
н)
Скорость
на выходе из компрессора
где
компрессора,
обычно принимают равным м)
н)
Температура
на выходе
м)
н)
Показатель степени повышения давления в улитке
КПД
улитки на выполненных конструкциях η5 = 0,30…0,65. Давление
на выходе
м)
н)
Степень повышения давления в компрессоре
м)
н)
Плотность
воздуха на выходе
м)
н)
Окончательные
значения основных параметров ступени
Конечное давление
м)
н)
Адиабатный КПД компрессора
м)
н)
КПД
ступени для нагнетателей данного типоразмера на расчетном режиме принимаем
равным ηк ад= 0,70 и ηк ад= 0,69 соответственно
Удельная адиабатная работа сжатия в компрессоре:
м)
Нк.ад = н)
Нк.ад = Мощность
компрессора (приводная):
Nк= Gк∙Нк.ад
/ ηк.ад
м)
Nк= 0,111·48710/0,70 = 7,724 кВт
н)
Nк= 0,147·56859/0,69 = 12113 Вт = 12,113 кВт
Частота
вращения колеса компрессора:
м)
nтк = н)
nтк = Окружная
скорость на входе в колесо компрессора:
U1 = м)
U1 = н)
U1 = 9.2 Расчет радиально-осевой
турбины
.Исходные данные
Исходные данные для расчета газовой турбины (рис.4)
принимаются по результатам предыдущих расчетов цикла комбинированного двигателя
и компрессора
Показатели компрессора для расчета турбины
Ïîêàçàòåëè
Ðåæèìû
ïî ñêîðîñòíîé
õàðàêòåðèñòèêå
ìàêñèìàëüíûé
êðóòÿùèé ìîìåíò
Íîìèíàëüíûé
Ðàñõîä
âîçäóõà Gk, êã/ñ
×àñòîòà âðàùåíèÿ
ðîòîðà òóðáîêîìïðåññîðà
nòê, ìèí-1 Äàâëåíèå
íàääóâà pk, ÌÏà
Ñòåïåíü ïîâûøåíèÿ
äàâëåíèÿ πk Óäåëüíàÿ
àäèàáàòíàÿ ðàáîòà
â êîìïðåññîðå,
Íê.àä,äæ/êã Àäèàáàòíûé
ÊÏÄ êîìïðåññîðà,
ηê.àä Êîýôôèöèåíò
èçáûòêà âîçäóõà,
α
0,111 58246 0,1695 1,695
48710 0,690 1,5
0,147 63540 0,1838 1,838
56859 0,687 1,6
Îñíîâíûå
ýíåðãåòè÷åñêèå
è ãåîìåòðè÷åñêèå
ïàðàìåòðû òóðáèíû
Ðàñõîä ãàçà
÷åðåç òóðáèíó.
Êîëè÷åñòâî
îòðàáîòàâøèõ
(âûïóñêíûõ) ãàçîâ
Ïðåäâàðèòåëüíî
ïðèíèìàåì ì)
í)
Çíà÷åíèÿ
êîýôôèöèåíòà,
ó÷èòûâàþùåãî
óòå÷êè ãàçà
è âîçäóõà ÷åðåç
íåïëîòíîñòè,
íàõîäÿòñÿ â äèàïàçîíå
ηóò=0,95…0,98. Ïðèíèìàåì
ηóò = 0,97. Òîãäà,
ôàêòè÷åñêèé
ðàñõîä ãàçà ÷åðåç
òóðáèíó
ì)
í)
Ïî äàííûì
òåõíè÷åñêèõ
õàðàêòåðèñòèê
òóðáîêîìïðåññîðîâ
ñ ðàäèàëüíî-îñåâûìè
òóðáèíàìè çíà÷åíèÿ
ìàêñèìàëüíûõ
ÊÏÄ òóðáèí íàõîäÿòñÿ
â ïðåäåëàõ ηê àä= 0,68…0,74. Ïðåäâàðèòåëüíî
ïðèíèìàåì ìàêñèìàëüíîå
çíà÷åíèå ÊÏÄ
òóðáèíû ì)ηò= 0,71 , í)ηò= 0,70
Òåìïåðàòóðà
ãàçîâ ïåðåä òóðáèíîé
Òò ïðèíèìàåòñÿ
ïî ðåçóëüòàòàì Ïðèíèìàåì:
ì) Ò1 = Òò≈983 Ê; í) Tò = 963 Ê.
Íåîáõîäèìàÿ
ñðåäíÿÿ çà öèêë,
óäåëüíàÿ àäèàáàòíàÿ
ðàáîòà ãàçà â ì)
í)
Ïðîòèâîäàâëåíèå
çà òóðáèíîé p4= ζt*p0, ãäå êîýôôèöèåíò
ñîïðîòèâëåíèÿ
óñòðîéñòâ çà
òóðáèíîé (ãëóøèòåëü
øóìà, íåéòðàëèçàòîðû
è ò.ï.) íàõîäèòñÿ
â ïðåäåëàõ ζt=1,02…1,08. Ïðèíèìàåì
ζt=1,05
Ñðåäíåå äàâëåíèå
ãàçà ïåðåä òóðáèíîé
ì)
í)
Îòíîøåíèå
ì)
Ïëîòíîñòü
ãàçà ïåðåä òóðáèíîé
ì)
í)
Òèï òóðáèíû
âûáèðàåòñÿ ïî
çíà÷åíèþ êîýôôèöèåíòà
áûñòðîõîäíîñòè
ì)
í)
Äëÿ
ðàäèàëüíî-îñåâîé
òóðáèíû ns = 0,06…0,12, à
îñåâîé ns = 0,09…0,15 Ïðèíèìàåì
ðàäèàëüíî-îñåâóþ
òóðáèíó ñ îäíîçàõîäíîé
óëèòêîé è ëîïàòî÷íûì
ñîïëîâûì àïïàðàòîì.
Íàðóæíûé
äèàìåòð ðàáî÷åãî
êîëåñà.
Îïòèìàëüíîå
ñîîòíîøåíèå
äèàìåòðîâ òóðáèíû
D3ò è êîìïðåññîðà
D2ê â âûïîëíåííûõ
êîíñòðóêöèÿõ
òóðáîêîìïðåññîðîâ
íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ:
ñ ðàäèàëüíî-îñåâîé(öåíòðîñòðåìèòåëüíîé)
òóðáèíîé D3ò / D2ê =1,0…1,1. Äëÿ ðàññ÷èòûâàåìîé
òóðáèíû íàðóæíûé
äèàìåòð ðàáî÷åãî
êîëåñà D3ò =(1,0…1,1) D2ê =(0,110…0,121) ì. Ïðèíèìàåì
D3= 0,09ì = 90ìì.
Äèàìåòðû
ñîïëîâîãî àïïàðàòà
íàçíà÷àþòñÿ
íà îñíîâå îïûòíûõ íàðóæíûé
äèàìåòð ëîïàòîê Dl= âíóòðåííèé
äèàìåòð ëîïàòîê
Dl= Ïî îïûòíûì
ðåêîìåíäàöèÿì
îòíîñèòåëüíûå
äèàìåòðû íàõîäÿòñÿ
â ïðåäåëàõ:
Ìåíüøèå çíà÷åíèÿ
ïðèíèìàþòñÿ
ïðè óëèòî÷íîì
ïîäâîäå ãàçà,
áîëüøèå - äëÿ ïåðåìåííîãî
äàâëåíèÿ ãàçà
ïåðåä òóðáèíîé.
 ñîîòâåòñòâèè
ñ ýòèì
Dl = (1,35...1,50)·0,09 = (0,122…0,135) ì;
D2 = (1,05...1,10)·0,09 = (0,095…0,099) ì.
Ïðèíèìàåì
Dl = 0,130 ì = 130 ìì;
D2 = 0,097 ì = 97 ìì.
Äèàìåòðû
ðàáî÷åãî êîëåñà
íà âûõîäå:
íàðóæíûé âòóëî÷íûé ñðåäíèé
Ïî îïûòíûì
ðåêîìåíäàöèÿì
îòíîñèòåëüíûå
äèàìåòðû:
Òîãäà
D4í= (0,70..0,85) 0,09 = (0,063…0,077) ì;
Dâò= (0,25.. .0,32) 0,09 = (0,0225…0,0288) ì.
Ïðèíèìàåì
D4í= 0,07 ì = 70 ìì;
Dâò= 0,025ì = 25 ìì.
Ñðåäíèé äèàìåòð
íà âûõîäå
D4= Îòíîñèòåëüíûé
ñðåäíèé äèàìåòð
Ïëîùàäü ñå÷åíèÿ
ðàáî÷åãî êîëåñà
íà âûõîäå
Îêðóæíûå
ñêîðîñòè ïðè âõîäå
ãàçà â ðàáî÷åå
êîëåñî òóðáèíû
ì)
í)
Îêðóæíàÿ
ñêîðîñòü íà âûõîäå
èç ðàáî÷åãî êîëåñà
íà ñðåäíåì äèàìåòðå
ì)
í)
Ñòåïåíü
ðåàêòèâíîñòè
òóðáèíû
Îïòèìàëüíîå
çíà÷åíèå åå ñîãëàñíî
îïûòíûì äàííûì
íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ:
-îñåâûå òóðáèíû
ρ
= 0,45…0,55; Äëÿ
ðàññ÷èòûâàåìîé
òóðáèíû ïðèíèìàåì
ρ
= 0,48.
Ñîïëîâîé
àïïàðàò
Àäèàáàòíàÿ
ðàáîòà ðàñøèðåíèÿ
ãàçà â ñîïëå
ì)
í)
Àáñîëþòíàÿ
ñêîðîñòü ãàçà
íà âõîäå â ðàáî÷åå
êîëåñî
Êîýôôèöèåíò
ñêîðîñòè φñ, ó÷èòûâàþùèé
ïîòåðè â ñîïëîâîì
àïïàðàòå äëÿ ðàäèàëüíî-îñåâûõ
è îòíîñèòåëüíî
ìàëîãî ðàçìåðà
îñåâûõ òóðáèí
ñ äèàìåòðîì êîëåñà
80... 180 ìì, íàõîäèòñÿ
â ïðåäåëàõ φñ = 0,93…0,95; ñ ó÷åòîì
óëèòêè ïðèíèìàåì
φñ = 0,94.
Ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü
ãàçà íà âõîäå
â ñîïëîâîé àïïàðàò
(óëèòêó) îáû÷íî
ñîñòàâëÿåò c1 = 50…70 ì/ñ. Äëÿ
ðàññ÷èòûâàåìûõ
ðåæèìîâ ïðèíèìàåì:
ì) ñ1=55 ì/ñ í) ñ1=65
ì/ñ
Òîãäà
ì)
í)
Ðåêîìåíäóåìîå
÷èñëî ñîïëîâûõ
ëîïàòîê Z1 =14…20. Ïðèíèìàåì
Z1 =16
Îñåâàÿ
ñêîðîñòü íà âûõîäå
èç ðàáî÷åãî êîëåñà
îïðåäåëÿåòñÿ
ïî ôîðìóëå
êîòîðàÿ
ïðåîáðàçóåòñÿ
ê âèäó
ì)
í)
Ðàäèàëüíàÿ
ñîñòàâëÿþùàÿ
àáñîëþòíîé ñêîðîñòè
íà âûõîäå ñ ëîïàòîê
ñîïëîâîãî àïïàðàòà.
 ïåðâîì ïðèáëèæåíèè
ïðèíèìàåì:
ì) ñ3r= 75ì/ñ; í) ñ3ã =
90 ì/ñ.
Óãîë âõîäà
ïîòîêà íà ðàáî÷åå
êîëåñî
ì)
í)
Îêðóæíàÿ
ñîñòàâëÿþùàÿ
àáñîëþòíîé ñêîðîñòè
ãàçà ñ3u :
íà âõîäå â
ðàáî÷åå êîëåñî
(ïî çàêîíó ñ2u=const) ñ3u= ñ3cosα3;
ì)
í)
íà
âûõîäå ñ ëîïàòîê
ñîïëîâîãî àïïàðàòà
ì)
í)
×èñëî ëîïàòîê
ðàáî÷åãî êîëåñà
íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ
Z3 = 11…18. Ïðèíèìàåì
Z3 =15. Ëîïàòêè ðàäèàëüíûå.
Êîýôôèöèåíò
çàãðîìîæäåíèÿ
âõîäíîãî ñå÷åíèÿ
ðàáî÷åãî êîëåñà
Òîëùèíà
ðàáî÷èõ ëîïàòîê
íà âõîäå ïðèíèìàåòñÿ
Ðàäèàëüíàÿ
ñîñòàâëÿþùàÿ
àáñîëþòíîé ñêîðîñòè
íà âûõîäå ñ ëîïàòîê
ñîïëîâîãî àïïàðàòà.
Ïðåäâàðèòåëüíî
ïðèíèìàåì øèðèíó
ëîïàòîê b2=b3 è
ïëîòíîñòü ãàçà
ρ2=ρ3.
Òîãäà
ì)
í)
Àáñîëþòíàÿ
ñêîðîñòü íà âûõîäå
ñ ëîïàòîê ñîïëîâîãî
àïïàðàòà
ì)
í)
Óãîë
âûõîäà ãàçîâîãî
ïîòîêà èç ñîïëîâîãî
àïïàðàòà
ì)
í)
Òåìïåðàòóðà
ãàçà íà âûõîäå
èç ëîïàòîê ñîïëîâîãî
àïïàðàòà:
ñòàòè÷åñêàÿ
ì)
í)
çàòîðìîæåííîãî
ïîòîêà
ì)
í)
×èñëî
Ìàõà, õàðàêòåðèçóþùåå
ðåæèì òå÷åíèÿ
ãàçà íà âûõîäå
èç ñîïëîâîãî
àïïàðàòà
ì)
í)
Ïîòåðÿ
ýíåðãèè â ñîïëîâîì
àïïàðàòå
ì)
í)
Ïîêàçàòåëè
ïîëèòðîïû ðàñøèðåíèÿ
â ñîïëîâîì àïïàðàòå
ì)
í)
Äàâëåíèå
ãàçà íà âûõîäå
èç ñîïëîâîãî
àïïàðàòà
ì)
í)
Ïëîòíîñòü
ãàçà ïîñëå ñîïëîâîãî
àïïàðàòà
ì)
í)
Øèðèíà
ïðîòî÷íîé ÷àñòè
ñîïëîâîãî àïïàðàòà
(äëèíà ëîïàòîê)
ì)
í)
Ïðèíèìàåì
b2 = 12,0 ìì. Îòíîñèòåëüíàÿ
øèðèíà b2 /D3
=12,0/90 = 0,13.
Ðàáî÷åå êîëåñî
Óãîë âõîäà
ïîòîêà íà ðàáî÷åå
êîëåñî ñ ðàäèàëüíûìè
ëîïàòêàìè
ì)
í)
Òåìïåðàòóðà
ãàçà íà âõîäå
â ðàáî÷åå êîëåñî
ì)
í)
Äàâëåíèå
ãàçà íà âõîäå
ì)
í)
Ïëîòíîñòü
ãàçà
ì)
í)
Îòíîñèòåëüíàÿ
ñêîðîñòü ïîòîêà
ãàçà íà âõîäå
â ðàáî÷èõ êîëåñ
ì)
í)
Àäèàáàòíàÿ
ðàáîòà ðàñøèðåíèÿ
ãàçà â ðàáî÷åì
êîëåñå
ì)
í)
Îòíîñèòåëüíàÿ
è ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü
íà âûõîäå èç ðàáî÷åãî
êîëåñà
Ñêîðîñòíîé
êîýôôèöèåíò:
äëÿ
öåíòðîñòðåìèòåëüíûõ
òóðáèí äëÿ
îñåâûõ ì)
í)
Òåìïåðàòóðà
ãàçà íà âûõîäå
ì)
í)
Äàâëåíèå
ãàçà
ì)
í)
Ïëîòíîñòü
ãàçà íà âûõîäå
ì)
í)
Ïðåäâàðèòåëüíîå
çíà÷åíèå óãëà
âûõîäà ïîòîêà
ãàçà èç ðàáî÷åãî
êîëåñà â îòíîñèòåëüíîì
äâèæåíèè
ì)
í)
Âåëè÷èíà
óòå÷êè ãàçà
ïî ðàäèàëüíîìó
çàçîðó â öåíòðîñòðåìèòåëüíîé
òóðáèíå
Âåëè÷èíà
ðàäèàëüíîãî çàçîðà
Âåëè÷èíà
ðàäèàëüíîãî çàçîðà
Âûñîòà
ëîïàòîê íà âûõîäå
Òîãäà
ì)
í)
Óòî÷íåííàÿ
âåëè÷èíà óãëà
âûõîäà ãàçà èç
ðàáî÷åãî êîëåñà
ì) í) Îêðóæíàÿ
ñîñòàâëÿþùàÿ
àáñîëþòíîé ñêîðîñòè
íà âûõîäå èç ðàáî÷åãî
êîëåñà
ì)
í)
Óòî÷íåííàÿ
îñåâàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ
àáñîëþòíîé ñêîðîñòè
ì)
c4à=62 sin 35,5°= 32,8 ì/ñ;
í)
ñ4à =67 sin37,3°= 37,0 ì/ñ.
Îòíîøåíèÿ
ñêîðîñòåé:
ì)
Àáñîëþòíàÿ
ñêîðîñòü ãàçà
íà âûõîäå
ì)
Óãîë
âûõîäà ïîòîêà
ïî îòíîøåíèþ
ê ïëîñêîñòè ðàáî÷åãî
êîëåñà
ì)
Ïîòåðè
ýíåðãèè ñ âûõîäíîé
ñêîðîñòüþ
ì)
Ïîòåðè
ýíåðãèè âñëåäñòâèå
óòå÷åê
ì)
í)
Ïîòåðè
íà ëîïàòêàõ ðàáî÷åãî
êîëåñà
ãäå
ñêîðîñòíîé êîýôôèöèåíò
äëÿ ðàäèàëüíî-îñåâîé
òóðáèíû ì)
í)
Ïîòåðè
òðåíèÿ äèñêà
ðàáî÷åãî êîëåñà
è âåíòèëÿöèîííûå
ïîòåðè
Êîýôôèöèåíò,
ó÷èòûâàþùèé
ôîðìó äèñêà, ì)
í)
Àäèàáàòíûé
ÊÏÄ òóðáèíû
Í)
í)
Ýôôåêòèâíûé
ÊÏÄ òóðáèíû
Îáû÷íî
ì)
í)
Ðàññ÷èòàííîå
çíà÷åíèå Ýôôåêòèâíàÿ
ìîùíîñòü òóðáèíû
NT=HT ÀÄGT ì)
NT =104557 í)
NT =127276 Ìîùíîñòè
,NT è NK äîëæíû
áûòü ðàâíû (ñì.
ï. 3.7.4).
Ïðè
ïðîåêòèðîâàíèè
óëèòî÷íîãî ïîäâîäà
ãàçà ê òóðáèíå
(ñîïëîâûì ëîïàòêàì),
õàðàêòåðíîãî
äëÿ òóðáèíû ïîñòîÿííîãî
äàâëåíèÿ, îáû÷íî
ïðèíèìàåòñÿ
çàêîí ïðÿìîëèíåéíîãî
óáûâàíèÿ ïðîõîäíîãî
ñå÷åíèÿ óëèòêè
ïî å¸ äëèíå. Ïðè
ýòîì ìàêñèìàëüíîå
íà÷àëüíîå ïðîõîäíîå
ñå÷åíèå Fymax
áåð¸òñÿ
ðàâíûì âûõîäíîìó
ñå÷åíèþ âûïóñêíîãî
òðóáîïðîâîäà,
à ìèíèìàëüíîå
êîíöåâîå ñå÷åíèå
Fymin (âî èçáåæàíèå
áîëüøîé øóìíîñòè
òóðáèíû ïðè ðàáîòå)
ïîðÿäêà (0.l...0.15) Fymax.
9.3 Îáîñíîâàíèå
âûáîðà òóðáîêîìïðåññîðà
Ïî ïîëó÷åííûì
äàííûì ðàñ÷¸òà
ðàçìåðîâ ðàáî÷èõ
êîë¸ñ òóðáèíû
è êîìïðåññîðà
èç ñåðèéíî âûïóñêàåìûõ
òóðáîêîìïðåññîðîâ
ïîäõîäÿò ÒÊÐ 7 è
ÒÊÐ 8,5. Äëÿ áîëåå
òî÷íîãî îïðåäåëåíèÿ
ñòðîèì ñîâìåù¸ííûå
õàðàêòåðèñòèêè
ðàáîòû äâèãàòåëÿ
è êîìïðåññîðà.
Ïî ïîëîæåíèþ òî÷åê
ñîâìåñòíîé ðàáîòû
äâèãàòåëÿ è êîìïðåññîðà
âèäíî ÷òî íà óíèâåðñàëüíîé
õàðàêòåðèñòèêå
êîìïðåññîðà ÒÊÐ
7 ãèäðàâëè÷åñêàÿ
õàðàêòåðèñòèêà
äâèãàòåëÿ ëåæèò
â çîíå ìàêñèìàëüíîãî
ÊÏÄ òóðáîêîìïðåññîðà
è èìååò íàèáîëüøèé
çàïàñ ïî ïîìïàæó.
Ñëåäîâàòåëüíî
ïðèíèìàåì ÒÊÐ
7.
1. Ãàâðèëîâ
À.À. Ðàñ÷åò öèêëîâ
ïîðøíåâûõ äâèãàòåëåé:
Ó÷åá. ïîñîáèå
/ À.À. Ãàâðèëîâ, Ì.Ñ.
Èãíàòîâ, Â.Â. Ýôðîñ;
Âëàäèì. ãîñ. óí-ò.
- Âëàäèìèð, 2003. - 124 ñ.
- ISBN 5-89368-392-7.
. Ãîö
À.Í. Ïîðÿäîê ïðîåêòèðîâàíèÿ
àâòîìîáèëüíûõ
è òðàêòîðíûõ
äâèãàòåëåé: ó÷åá.
ïîñîáèå / À.Í. Ãîö,
Â.Â. Ýôðîñ; Âëàäèì.
ãîñ. óí-ò.- Âëàäèìèð:
Èçä-âî Âëàäèì.
ãîñ. óí-òà, 2007-148 ñ. - ISBN 5-89368-750-7 . Ãîö
À.Í. Àíàëèç óðàâíîâåøåííîñòè
è ìåòîäû óðàâíîâåøèâàíèÿ
àâòîìîáèëüíûõ
è òðàêòîðíûõ
äâèãàòåëåé / À.Í.
Ãîö; Âëàäèì. ãîñ.
óí-ò. - Âëàäèìèð:
Èçä-âî Âëàäèì.
ãîñ. óí-òà, 2007 - 124ñ.
- ISBN 5-89368-725-6.
. Ãîö
À.Í. Ðàñ÷åòû íà
ïðî÷íîñòü äåòàëåé
ÄÂÑ ïðè íàïðÿæåíèÿõ
ïåðåìåííûõ âî
âðåìåíè: ó÷åá.
ïîñîáèå / À.Í. Ãîö;
Âëàäèì. ãîñ. óí-ò.-
Âëàäèìèð: Èçä-âî
Âëàäèì. ãîñ. óí-òà,
2005. - 117 ñ. - ISBN 5-89368-550-4.
. Ãàâðèëîâ
À.Ê. Ñèñòåìû æèäêîñòíîãî
îõëàæäåíèÿ àâòîòðàêòîðíûõ
äâèãàòåëåé/ À.Ê.
Ãàâðèëîâ; ïîä ðåä.
Â.Â. Áûñòðèöêàÿ.
Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå,
1966. 163 ñ.
. Ãàâðèëîâ
À.À. Ïðîåêòèðîâàíèå
òóðáîêîìïðåññîðîâ
äëÿ íàääóâà ïîðøíåâûõ
äâèãàòåëåé âíóòðåííåãî
ñãîðàíèÿ: Ó÷åá.
ïîñîáèå / À.À. Ãàâðèëîâ,
Ì.Ñ. Èãíàòîâ; Âëàäèì.
ãîñ. óí-ò. - Âëàäèìèð,
2009. - 88 ñ. - ISBN
978-5-9984-0003-2.
Ðàçìåùåíî
íà Allbest.ru
,
=(0,0406…0,0512) м.
=253м/с
=276м/с
= 0,24 .
м/с;
м/с,
. Условие выполняется.
МПа
МПа
=298К
К
К
м2;
м/с
м/с
МПа.
МПа
К
К
кг/м3
кг/м3
. Для рассчитываемого ТКР принимается Z2=
24; Z1=12.
м/с
м/с
, где ξ1=0,1…0,3
Дж/кг; н)
Дж/кг;
,
Дж/кг
Дж/кг
=0,03…0,08.
Принимаем αд соответственно 0,04 и 0,05
Дж/кг
Дж/кг
К
К
К
К
МПа
МПа
кг/м3
кг/м3
м
м
<0,8
<0,8
=4,1 мм относительный зазор
=0,025.
.
=0,84. Тогда
м
;
=
1,08…1,25 (большие значения выбирают при М2 > 0,8), при одном безлопаточном
диффузоре
=1,65…2,2
м/с
= 205 м/с.
м/с
=225 м/с.
К
МПа
МПа
<0,8
<0,8
кг/м3
кг/м3
м/с
м/с
=90 м/с; н)
=105 м/с
=0,82.
К
К
МПа
МПа
кг/м3
кг/м3
=0,0034+0,5(0,12-0,088)tg(4..6)0=(0,0045..0,0051)
м/с
м/с
°
°
м
.
м
=28 мм. Выходной диаметр диффузора
=2
=56мм
Дж/кг;
Дж/кг.
;
- число заходов улитки;
=
- плотность воздуха на выходе из
.
м/с;
м/с;
К
К
К
К
Принимаем η5= 0,60.
МПа
МПа
кг/м3
кг/м3
МПа;
МПа.
![]()
RT0 (![]()
-1) = ![]()
∙287∙298∙(1,6950,2857-1)
= 48710 Дж/кг
![]()
∙287∙298∙(1,8380,2857-1
) = 56859 Дж/кг
![]()
= ![]()
= 58246
мин-1
![]()
=63540
мин-1
![]()
;
![]()
= 118,0
м/с;
![]()
=
128,7м/с.
,
=1,05.
êã/ñ
êã/ñ
;
êã/ñ.
êã/ñ
ðàñ÷åòà öèêëà
äâèãàòåëÿ.
òóðáèíå îïðåäåëÿåòñÿ
èç áàëàíñà ñðåäíèõ
ìîùíîñòåé òóðáèíû
è êîìïðåññîðà
(äëÿ òóðáèíû ñ
ïåðåìåííûì äàâëåíèåì
ãàçà çíà÷åíèå
Hò àä
Äæ/êã
Äæ/ê
ÌÏà.
ÌÏà
ÌÏà
; í)
êã/ì3
êã/ì3
çàâèñèìîñòåé:
,
=
1,35…1,50;
=1,05…1,10.
;
;
.
=
0,70..0,85;
=0,25.. .0,32.
ì ≈ 53 ìì.
=D4/D3
=0,053/0,09 = 0,5889.
ì2
ì/ñ
ì/ñ
ì/ñ
ì/ñ
Äæ/êã;
Äæ/êã.
.
ì/ñ
ì/ñ
,
;
ì/ñ
ì/ñ
ì/ñ
ì/ñ;
;
ì/ñ
ì/ñ
=1…2 ìì.
ì/ñ
ì/ñ
ì/ñ
ì/ñ
°
°
Ê
Ê
Ê
Ê
Äæ/êã
Äæ/êã,
;
;
.
ÌÏà
ÌÏà
êã/ì3
êã/ì3
ì
ì
Ê
Ê
ÌÏà
ÌÏà
êã/ì3
êã
=84 ì/ñ
=97 ì/ñ.
=23381 Äæ/êã
=27292 Äæ/êã
=0,85….0,95
;
=0,93…0,97
Ïðèíèìàåì
=0,90
=162 ì/ñ
=167 ì/ñ
=937 Ê
=908 Ê
= 0,1268 ÌÏà
= 0,1339 ÌÏà
= 0, 4709 êã/ì3
= 0,5131 êã/ì3
= (0,5...1,3) ìì. Ïðèíèìàåì
=0,6 ìì. Âûñîòà
ëîïàòîê íà âûõîäå,
ìì
= (0,5….1,3). Ïðèíèìàåì
=0,6
=22,5
= 0,0019 êã/ñ;
= 0,0025 êã/ñ.
=35,5
=37,3
= 9,8 ì/ñ;
= 11,3 ì/ñ.
=0,437 í)
=0,411
=34,2 ì/ñ í)
= 38,7 ì/ñ
=71 í)
=72
= 585 í)
= 749
= 393 Äæ/êã
= 461Äæ/êã
,
=0,85.. .0,95, à îñåâîé
=0,93.. .0,97
= 696 Äæ/êã
= 296 Äæ/êã
= (1,0... 1,5)103. Ïðèíèìàåì
= 1200.
= 1769 Äæ/êã
= 1755 Äæ/êã
= 0,895
= 0,890
=0,85….. 0,96.
= 0,857
= 0,854
íå äîëæíî
îòëè÷àòüñÿ áîëåå
÷åì íà 2-3% îò ðàíåå
ïðèíÿòîãî çíà÷åíèÿ
ïðè îïðåäåëåíèè
àäèàáàòíîé ðàáîòû
ãàçà â òóðáèíå
Í ò àä. Â ïðîòèâíîì
ñëó÷àå òðåáóåòñÿ
ïîâòîðíûé ðàñ÷åò
ïðè èçìåíåííûõ
ïàðàìåòðàõ è
ãåîìåòðè÷åñêèõ
ðàçìåðàõ òóðáèíû.
Ïîíèæåííîå çíà÷åíèå
íà íîìèíàëüíîì
ðåæèìå îáóñëîâëåíî
îòêëîíåíèåì
îò ðàñ÷åòíîãî
(ðåæèìà ìàêñèìàëüíîãî
êðóòÿùåãî ìîìåíòà).
0,113
0,857 = 8,1 êÂò; NK=
7,7 êÂò;
0,148
0,854 =12,6 êÂò; NK =
12,1 êÂò.
Áèáëèîãðàôè÷åñêèé
ñïèñîê