Материал: ЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБИНЫ
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Угол выхода потока за РЛ
Кинематическая степень реактивности
Удельная работа на ободе
Скорость выхода потока (абсолютная)
Статическая температура за СА
Статическое давление за СА
Температура
заторможенного потока на РЛ
Скорость звука на выходе из СА
Число Маха на выходе из СА
Скорость звука на входе в РЛ
Число Маха на входе в РЛ
arctg(C |
2a |
/C |
2U |
) |
|
|
|
1 |
C |
|
C |
|
|
|||
|
1U |
|
|
|
2U |
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2U |
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
u(C |
1U |
C |
2U |
) |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
C |
2 |
|
C |
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
2U |
|
|
|
T |
* |
|
h |
ст |
|
φ/С |
|
||||||||
|
|
C |
|
P |
|||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
P |
* |
(T /T |
* |
) |
mφ |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
0 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
||||
T W |
2 |
/2C |
|
|
|||||||||||
|
|
P |
|
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
kRT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C1/a1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
kRT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
/a |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2
кин
hU
C2
T1
P1
T1W*
a |
1 |
|
|
|
|
M |
C1 |
|
|
|
|
a |
1 |
|
|
|
|
M |
W1 |
|
|
|
|
град |
104,2 |
85,7 |
68,3 |
- |
0,050 |
0,477 |
0,719 |
кДж/к |
87,3 |
101,5 |
122,2 |
г |
|
|
|
м/с |
176,4 |
171,5 |
184,1 |
К |
839,3 |
865,8 |
880,0 |
МПа |
148665 |
169384 |
181358 |
К |
859,8 |
873,9 |
891,3 |
м/с |
567,0 |
575,9 |
580,6 |
- |
0,760 |
0,612 |
0,521 |
м/с |
567,0 |
575,9 |
580,6 |
- |
0,384 |
0,238 |
0,279 |
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
3.ПРОФИЛИРОВАНИЕ ЛОПАТОК ТВД И ТНД
Воснове расчета лежит методика, разработанная специалистами авиапромышленности и основанная на результатах статического анализа геометрических параметров профилей большого числа реально выполненных,
тщательно отработанных и испытанных ступеней.
Исходными данными для расчета геометрических параметров профилей являются результаты газодинамического расчета ступени по сечениям.
Расчет производим на ЭВМ. Результаты расчета профилей лопаток ТВД и ТНД сводим в табл.3.1 и 3.2 .
Таблица 3.1. Геометрические параметры профилей рабочих лопаток ступени ТВД
Наименование |
Формула |
|
|
Обозн |
Разм. |
Сечение |
|
|
величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
корн. |
средн. |
периф. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость входа потока |
C1a/sin 1 |
|
|
W1 |
м/с |
285,7 |
198,8 |
151,0 |
в решетку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость выхода |
w12 + 2 т |
|
W2 |
м/с |
359,7 |
394,1 |
428,5 |
|
потока из решетки |
hcтад |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входной угол потока |
arctg (c1a/ (c1u - u1)) |
|
|
град |
30,6 |
47,0 |
74,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной угол потока |
arcsin (c2a/w2) |
|
2 |
град |
30,7 |
27,8 |
25,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число Маха |
w2/a2 |
|
|
Mw2 |
- |
0,602 |
0,650 |
0,699 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Ширина решетки |
из расчета по среднему |
B |
м |
0,054 |
0,046 |
0,038 |
||
|
диаметру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Угол установки |
0,85arctg [ (w1sin 1 + |
y |
град |
80,1 |
62,2 |
49,8 |
||
профиля |
+w2sin 2) / (w2cos |
2 - |
|
|
|
|
|
|
|
w1sin 1)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хорда профиля |
B [1/ sin |
у + 0,054* |
|
b |
м |
0,0543 |
0,0516 |
0,0495 |
|
* (1-1/sin |
у)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительная |
Принимаем |
|
Cmax |
- |
0,250 |
0,125 |
0,045 |
|
максимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
толщина профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оптимальный |
0,6{ [180 (sin 1/sin |
2) / |
tопт |
- |
0,516 |
0,730 |
0,983 |
|
относительный шаг |
/ (180- 1- |
2)] 1/3* |
|
|
|
|
|
|
решетки |
* [1-cmax] } |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Диаметр |
DСР*rОТН |
|
|
D2 |
м |
1,040 |
1, 193 |
1,346 |
||
рассчитанного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Число лопаток в |
D2/ (tоптb) |
|
|
Zл |
шт |
116 |
116 |
116 |
||
решетке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг решетки |
D2/zл |
|
|
|
t |
м |
0,028 |
0,032 |
0,036 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фактический |
t/b |
|
|
|
|
t |
- |
0,518 |
0,626 |
0,737 |
относительный шаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Входной |
1/ [a1 |
12+ +b1 1+c1+ |
1л |
град |
30,8 |
54,2 |
75,8 |
|||
геометрический угол |
(a2 |
12+ +b2 |
1+c2) |
2] |
|
|
|
|
|
|
профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эффективный |
2 - 2 |
5 |
|
|
2э |
град |
27,7 |
24,8 |
22,4 |
|
выходной угол |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
решетки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Затылочный угол |
Принимаем |
|
|
|
град |
10,5 |
9,8 |
9,1 |
||
профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Выходной |
2э + 26,66cmax - |
|
2л |
град |
33,4 |
26,8 |
22,0 |
|||
геометрический угол |
0,276 |
|
4,29t + 4,13 |
|
|
|
|
|
||
профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Относительный |
Принимаем |
|
|
R2 |
- |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
||
радиус выходной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кромки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Относительный |
0,0527sin 1л+0,007* |
|
R1 |
- |
0,039 |
0,024 |
0,013 |
|||
радиус входной |
*sin 2л+0,236cmax+ |
|
|
|
|
|
|
|||
кромки |
+0,18R2-0,053 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Относительное |
0,1092+1,008 10-3* |
|
Xc |
- |
0,276 |
0,231 |
0, 199 |
|||
положение |
* 1л+3,335 |
10-3* |
|
|
|
|
|
|
||
максимальной |
* 2л-0,1525t+0,2188* |
|
|
|
|
|
|
|||
толщины |
* Сmax+4,697Ч10-3g |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Относительная длина |
1,32-2,182 10-3 1л - |
|
L |
- |
1,242 |
1,165 |
1,103 |
|||
средней линии |
3,072 10-3* |
|
|
|
|
|
|
|
||
профиля |
* 2л+0,367cmax |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Угол заострения |
3,51arctg [ (cmax/2- |
|
|
град |
55,5 |
31,1 |
9,1 |
|||
входной кромки |
R1) / ( (1-xc) L-R1)] |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Угол заострения |
3,51arctg [ (cmax/2- |
|
2 |
град |
15,9 |
7,3 |
1,8 |
|||
выходной кромки |
R2) / ( (1-xc) L-R2)] |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горло |
tsin |
2 |
|
|
|
2 |
м |
0,0131 |
0,0135 |
0,0139 |
межлопаточного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
канала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радиус входной |
bR1 |
|
|
|
|
R1 |
м |
0,0021 |
0,0013 |
0,0007 |
кромки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Радиус выходной |
bR2 |
R2 |
м |
0,0005 |
0,0005 |
0,0005 |
кромки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная |
b cmax |
Cmax |
м |
0,0136 |
0,0064 |
0,0022 |
толщина профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Положение макс. |
b xc |
Xc |
м |
0,0150 |
0,0119 |
0,0099 |
толщины профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табчлица 3.2. Геометрические параметры профилей рабочих лопаток ступени ТНД
Наименование |
Формула |
|
|
Обозн |
Разм. |
Сечение |
|
|
|
величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
корн. |
средн. |
периф. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость входа потока |
C1a/sin |
1 |
|
|
W1 |
м/с |
217,8 |
137,2 |
161,9 |
в решетку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость выхода |
w12 + 2 |
т |
|
W2 |
м/с |
308,4 |
356,5 |
405,9 |
|
потока из решетки |
hcтад |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Входной угол потока |
arctg (c1a/ (c1u - u1)) |
|
|
град |
38,2 |
78,9 |
123,8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выходной угол потока |
arcsin (c2a/w2) |
|
2 |
град |
33,7 |
28,7 |
24,9 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число Маха |
w2/a2 |
|
|
|
Mw2 |
- |
0,544 |
0,619 |
0,699 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ширина решетки |
из расчета по среднему |
B |
м |
0,085 |
0,073 |
0,061 |
|||
|
диаметру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угол установки |
0,85 arctg |
[ (w1sin |
1 |
y |
град |
63,0 |
39,0 |
28,1 |
|
профиля |
+ +w2sin |
2) / (w2cos |
2 - |
|
|
|
|
|
|
|
w1sin 1)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хорда профиля |
B [1/ sin |
у + 0,054* |
|
b |
м |
0,0952 |
0,1138 |
0,1256 |
|
|
* (1-1/sin |
у)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Относительная |
принимается |
|
Cmax |
- |
0,250 |
0,125 |
0,045 |
||
максимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
толщина профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Оптимальный |
0,6{ [180 (sin 1/sin |
2) / |
tопт |
- |
0,553 |
0,903 |
1,287 |
||
относительный шаг |
/ (180- 1- |
2)] 1/3х |
|
|
|
|
|
|
|
решетки |
х [1-cmax] } |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр |
DСР*rОТН |
|
|
|
D2 |
М |
0,950 |
1, 194 |
1,438 |
рассчитанного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Число лопаток в |
D2/ (tоптb) |
|
Zл |
шт |
57 |
57 |
57 |
||
решетке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг решетки |
D2/zл |
|
|
|
t |
м |
0,052 |
0,066 |
0,079 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фактический |
t/b |
|
|
|
t |
- |
0,550 |
0,578 |
0,631 |
относительный шаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Входной |
1/ [a1 12+ |
|
1л |
град |
40,0 |
80,4 |
115,2 |
|
геометрический угол |
+b1 |
1+c1+ (a2 12+ |
|
|
|
|
|
|
профиля |
b2 |
1+c2) |
2] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эффективный |
2 - 2 5 |
|
2э |
град |
30,7 |
25,7 |
21,9 |
|
выходной угол |
|
|
|
|
|
|
|
|
решетки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Затылочный угол |
принимаем |
|
|
град |
11,3 |
10,2 |
9,1 |
|
профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выходной |
2э + 26,66cmax - |
2л |
град |
36,0 |
27,8 |
22,0 |
||
геометрический угол |
0,276 |
4,29t + 4,13 |
|
|
|
|
|
|
профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительный |
принимаем |
|
R2 |
- |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
|
радиус выходной |
|
|
|
|
|
|
|
|
кромки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Относительный |
0,0527sin 1л+0,007* |
R1 |
- |
0,046 |
0,034 |
0,010 |
||
радиус входной |
*sin 2л+0,236cmax+ |
|
|
|
|
|
||
кромки |
+0,18R2-0,053 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Относительное |
0,1092+1,008 10-3* |
Xc |
- |
0,293 |
0,270 |
0,255 |
||
положение |
* 1л+3,335 |
10-3* |
|
|
|
|
|
|
максимальной |
* 2л-0,1525t+0,2188* |
|
|
|
|
|
||
толщины |
* Сmax+4,697Ч10-3g |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Относительная длина |
1,32-2,182 10-3 1л - |
L |
- |
1,214 |
1,105 |
1,018 |
||
средней линии |
3,072 10-3* |
|
|
|
|
|
|
|
профиля |
* 2л+0,367cmax |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Угол заострения |
3,51arctg [ (cmax/2- |
|
град |
50,2 |
21,9 |
10,2 |
||
входной кромки |
R1) / ( (1-xc) L-R1)] |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Угол заострения |
3,51arctg [ (cmax/2- |
|
град |
16,7 |
8,1 |
2,1 |
||
выходной кромки |
R2) / ( (1-xc) L-R2)] |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горло |
tsin |
2 |
|
2 |
м |
0,0267 |
0,0285 |
0,0296 |
межлопаточного |
|
|
|
|
|
|
|
|
канала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радиус входной |
bR1 |
|
|
R1 |
м |
0,0044 |
0,0038 |
0,0012 |
кромки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радиус выходной |
bR2 |
|
|
R2 |
м |
0,0010 |
0,0011 |
0,0013 |
кромки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная |
b cmax |
|
Cmax |
м |
0,0238 |
0,0142 |
0,0057 |
|
толщина профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Положение макс. |
b xc |
|
|
Xc |
м |
0,0279 |
0,0308 |
0,0321 |
толщины профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|