Компрессор осевой проектирование

В 1937 г. А. М. Люлька был разработан проект турбореактивного двигателя с осевым компрессором и кольцевой камерой сгорания, на несколько лет опередивший появление аналогичных проектов за рубежом. В 1943—1944 гг. под его же руководством в Центральном институте авиационного моторостроения был построен экспериментальный турбореактивный двигатель С-18 (рис. 104). Тогда же (1940—1945 гг.) в ЦИАМ велась разработка оригинальной конструкции авиационного газотурбинного двигателя с трехступенчатой газовой турбиной, с трехступенчатым центробежным компрессором и с системой испарительного жидкостного охлаждения по схеме, предложенной в 1935 г. проф. В. В. Уваровым. С 1945 г. к проектированию турбореактивных двигателей помимо группы А. М. Люлька были привлечены большие конструкторские коллективы А. А. Микулина,В. Я. Климова и других ОКБ и значительно увеличены объемы необходимых теоретических и экспериментальных исследований. К этому же времени относится начало работ по изысканию жаропрочных материалов для газовых турбин двигателей во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ). [c.369]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОТОЧНЫХ ЧАСТЕЙ ОСЕВЫХ ТУРБИН И КОМПРЕССОРОВ [c.30]

На основании теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в 1947—1950 гг. ЦКТИ, НЗЛ, ЛМЗ, ЛПИ, ЦНИИ им. Крылова, было установлено, что для стационарных осевых компрессоров метод расчета и проектирования целесообразно основывать на частичном моделировании. Такой путь решения задачи должен был привести к наиболее скорому получению желаемых результатов. [c.62]

Типичное распределение адиабатической работы между ступенями одновального осевого компрессора представлено на рис. 3.9 кривой 1. В первых и в меньшей мере в последних ступенях работа заметно снижена по сравнению с работой, приходящейся на каждую из средних ступеней. Такой характер распределения работы, закладываемый при проектировании компрессора, объясняется следующими соображениями. [c.110]

Проектирование современных осевых компрессоров невозможно без всеохватывающих испытаний для отработки их конструкции. На специальных стендах измеряются такие параметры, как расход воздуха на входе в компрессор и выходе из него, температура и давление за ступенями, пусковые и динамические характеристики и др. Результаты испытаний учитываются в компьютерных моделях для совершенствования конструкции (рис. 2.6). [c.46]

При проектировании осевого компрессора требуется решить сложную аэродинамическую задачу сведения к минимуму работы, расходуемой на сжатие воздуха. Это позволяет эффективнее использовать работу, совершенную ГТ ГТУ. Особо важное значение в конструкции любого компрессора имеет способность устранения срыва потока воздуха с элементов его проточной части. При пуске ГТУ частота вращения компрессора изменяется от нуля до номинальной, поэтому важно предусмотреть такой расход воздуха через компрессор, чтобы не допустить его повреждения из-за неизбежного срыва потока при работе на положенной частоте вращения и исключить срыв потока на номинальной частоте вращения. Для решения этой задачи при пониженной частоте вращения прикрывают ВНА с целью ограничить расход, а также используют перепуск воздуха из одной или нескольких ступеней компрессора. Эти действия ослабляют интенсивность срыва потока и исключают вероятность повреждения элементов проточной части компрессора. [c.51]

Проектирование ГТУ-ТЭЦ имеет свои особенности, связанные с постоянным изменением параметров рабочего тела в ГТУ. Под влиянием параметров наружного воздуха изменяются мощность на выводах электрогенератора установки, температура, расход и теплота газов за ГТ. Электрическая нагрузка ГТУ обычно регулируется изменением угла наклона ВНА и ПНА первых ступеней осевого компрессора ГТУ, а также воздействием на расход топлива. Различные типы энергетических ГТУ по-разному реагируют на изменение электрической нагрузки и параметров наружного воздуха. [c.463]

Руководство ПГУ приняло решение о том, чтобы новые объекты 815 и 816 были оборудованы, в целях ускорения пуска этих заводов, типовым оборудованием, изготовленным для объектов 817 и 813, в плане же предлагается проектирование и разработка для объекта 813 осевого многоступенчатого, сверхзвукового компрессора и т.д. [c.699]

Новое в проектировании осевых компрессоров....................................115 [c.10]

НОВОЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ i) [c.115]

Новое в проектировании осевых компрессоров [c.117]

Высоконапорные осевые компрессоры, предназначенные для ВРД и газовых турбин, должны пропускать возможно большее количество воздуха и давать возможно больший напор. Это делает задачу о выборе параметров осевого компрессора более определенной при проектировании компрессора следует выбирать предельные параметры, обеспечивающие минимальные габариты и минимальный вес компрессора (минимальное число ступеней) при сохранении высокого к. п. д. [c.123]

В связи с этим большое внимание уделяется экспериментальному исследованию решеток. Помимо изучения физической картины течения газа, исследование решеток преследует очевидную цель — получить обобщенные зависимости, которые можно было бы использовать при проектировании осевых компрессоров. [c.5]

Решетки собирались из лопаток, профили которых принадлежали к определенному классу, используемому при проектировании осевых компрессоров. [c.11]

При проектировании компрессора следует согласовать диаметры лабиринтных уплотнений, степень реакции и противодавление за турбиной с целью обеспечения умеренных значений осевого усилия. При значительных осевых усилиях приходится развивать упорный подшипник, что приводит к росту механических потерь. [c.370]

Проектирование и анализ рабочих процессов осевых вентиляторов и компрессоров основывается на аэродинамической теории крыла, разработанной Н. Е. Жуковским и развитой в работах отечественных ученых. [c.175]

Наряду о проектированием новых двигателей отечественной конструкции был использован опыт разработки первых зарубежных двигателей. По образцу немецких двигателей ЮМО-004 и БМВ-003 было налажено производство двигателей РД-10 с тягой 9 кН и РД-20 — с тягой 8 кН, имеющих осевые компрессоры. Затем были разработаны двигатели о центробежными компрессорами РД-45 с тягой 22 кН и РД-500 — о тягой 16 кН. Эти двигатели позволили осуществить создание и начать эксплуатацию первых советских реактивных самолетов Як-15, МиР-9, МиГ-15, Як-23, Ил-28 и Ла-15. [c.17]

В результате систематического совершенствования методов аэродинамического проектирования, а также тщательного анализа и обобщения результатов продувок решеток удалось сконструировать эффективный осевой компрессор. Были заложены основы для проектирования современных газовых турбин, и с тех пор на этом фундаменте ведутся практически все разработки осевых турбомашин. Когда-нибудь разработка различных методик расчета течения в проточной части турбомашин с помощью ЭВМ позволит отказаться от использования решеточной модели. Однако, по мнению автора, этот день наступит еще нескоро. [c.14]

В настоящей главе описаны некоторые ранние работы по продувкам решеток, которые проводились в рамках разработки осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Рассматриваются вопросы обобщения экспериментальных данных в виде расчетных соотношений и методика проектирования. Приводятся некоторые сведения по влиянию числа Рейнольдса и уровня турбулентности, а также рассматриваются способы отсоса потока на боковых стенках и изменения угла атаки. И, наконец, описываются наиболее совершенные аэродинамические трубы для испытания решеток при малых скоростях воздуха. [c.39]

КПД осевого компрессора, созданного Парсонсом в 1901 г., был низким из-за неправильного выбора углов установки лопаток. Этот недостаток не проявился в разработанной им паровой турбине, и много полезных для проектирования турбин сведений было получено при исследовании течений в относительно грубо выполненных каналах сопловых аппаратов, в которых периодичности течения от одного канала к другому уделялось мало внимания. [c.40]

Интересное применение метода расчета решеток при дозвуковых сжимаемых течениях [3.15] в направляющих аппаратах центробежных компрессоров описано в работе [3.16]. И хотя расчетное значительное повышение давления практически достигалось в области передних кромок лопаток, скорости оказались большими, следствием чего является повышенная чувствительность венца к изменению угла атаки. Некоторые исследователи используют плоские решетки и соответствующие экспериментальные данные при проектировании радиальных насосов и компрессоров. Однако условия их работы часто находятся за пределами обычного диапазона данных по решеткам и, кроме того,, поток на входе часто бывает сильно неравномерным. В результате из-за радиальных градиентов давления в таких машинах можно ожидать проявления эффектов вязкости потока в значительно большей степени, чем в соответствующих, осевых решетках. [c.74]

Упомянутые выше усовершенствованные методы теории решеток применимы для различного типа радиальных и смешанных турбомашин, но непригодны при проектировании рабочих колес типичных центробежных компрессоров, в которых поток на входе осевой, на выходе — радиальный, а лопатки не имеют наклона на выходе или же он очень мал. В турбомашинах этого типа возникает отрывное течение и наблюдаются интенсивные вторичные токи [3.28]. [c.76]

Целью исследований плоских решеток обычно является получение данных для проектирования осевых турбомашин, а именно турбин или компрессоров. Проектирование таких машин требует рассмотрения сложного трехмерного поля течения с использованием стационарных и движущихся систем отсчета. [c.91]

Это уравнение свободного вихря. Такое распределение скорости использовалось при проектировании первых осевых компрессоров и приводило к сильно закрученным лопаткам и высоким числам Маха потока у периферии. Осевые насосы обычно до сих пор проектируются с использованием этого уравнения, что приводит к преждевременной кавитации из-за больших относительных скоростей у периферии. Широко применяется метод свободного вихря при проектировании осевых турбин. В работах [3.83, 3.84] описана методика такого расчета. [c.92]

При проектировании осевых компрессоров весьма важна связь между аэродинамическими параметрами профиля лопатки и напором ступени. Взаимодействие профиля и обтекающего его потока характеризуется наличием подъемной силы Р и силы сопротивления Q. Для элементарного участка лопатки можно записать (рис. 213) [c.360]

Несмотря на то, что при проектировании машины использованы, в основном, методы паро-турбостроения, конструкторы стремились сделать установку как можно легче и компактнее, применяя очень тесную компоновку агрегатов (рис. 2-10) и широко используя алюминиевые сплавы. Кольцевой неразъемный входной патрубок компрессора сделан из алюминиевого сплава. Подвод воздуха в компрессор осевой. Входной патрубок опирается специальными лапами на фундамент и образует опору для кор- [c.25]

Учитывая особенности предлагаемой нами методики проектирования проточной части турбин и компрессоров, необходимо несколько глубже разобраться в ее сущности. Определение проточных площадей в лопаточных венцах по осевым составляющим скоростей течения обеспечивает пропускную способность венцов. При этом следует выдержать принятые в начале расчетов внутренние к. п. д. ступеней процессов расширения и сжатия. Подбор облопатывания потом ведется тоже на основе принятых значений осевых составляющих скоростей потока и на основе принятых значений к. п. д. ступеней. Так же определяются и значения степеней реакции в ступенях машины. [c.21]

Следует отметить, что нарастание пограничного слоя на корпусе и на привтулочных поверхностях проточной части многоступенчатого осевого компрессора приводит к существенному искажению полей осевых скоростей в средних и особенно в последних ступенях по сравнению с расчетными полями скоростей, описанными в гл. 2. В результате действительное значение работы Я, передаваемой воздуху в этих ступенях, может оказаться на 10—15% меньше значения Ят, определенного по расчетным треугольникам скоростей. Это необходимо учитывать как при проектировании компрессора, так и при анализе особенностей его работы на различных режимах. [c.113]

Проектирование вентиляторов и компрессоров низкого и высокого давления современных ГТД сопровождается трудностями, присущими созданию авиационного осевого компрессора с высокой степенью повышения давления в ступени при высоком КПД и необходимом запасе устойчивости при работе в напорной системе двигателя. При этом одним из основных путей снижения массы и габаритных размеров авиационного компрессора является уменьшение его внешнего диаметра и числа ступеней. Применение трансзвуковых и сверхзвуковых ступеней позволяет при увеличенных значениях осевой скорости и относительной скорости потока (Мш1 = набегающего на рабочие лопатки, существенно увеличить удельную производительность, т. е. расход воздуха через площадь проходного сечения колеса, или увеличить степень повышения давления в ступени, т. е. уменьшить число ступеней. Специальным профилированием лопаток и рациональной организацией течения в межлопаточных каналах, а также применением повышенных по сравнению с дозвуковыми ступенями коэффициентов нагрузки можно достигнуть высоких значений КПД таких ступеней. В целом трансзвуковые и сверхзвуковые компрессорные ступени благодаря повышенным значениям коэффициентов нагрузки, специально спроектированным профилям и высоким окружным скоростям при использовании их в качестве первых ступеней вентилятора ДТРД или компрессора низкого давления ТРД могут обеспечить степень повышения давления = 1,4-ь1,8. [c.45]

Следует также отметить, что для современных авиационных ГТД из-за применения достаточно высоких значений степени повышения давления вентиляторов и компрессоров, а также из-за разделения потока воздуха в ДТРД на два контура существенно осложняется решение задачи создания высокоэффективных последних ступеней компрессора. В ТРД и особенно в ДТРД лопатки последних ступеней имеют малую абсолютную высоту при большом значении относительного диаметра втулки вт. Как известно, при значениях 5вт>0,85 существенно увеличиваются концевые потери, что приводит к снил<ению КПД ступени. Для увеличения высоты лопаток последних ступеней возможно применение пониженных осевых скоростей по тракту проточной части, что благоприятно и для организации рабочего процесса в камере сгорания. Однако пониженные значения осевой скорости приводят к снижению работы сжатия в ступени, что уменьшает степень повышения давления в ней. Поэтому обычно при проектировании последних ступеней компрессора принимается компромиссное решение, при котором оптимизируют форму и высоту проточной части выбором рационального соотношения между осевой скоростью, окружной скоростью и коэффициентом нагрузки. [c.46]

Уменьшение числа ступеней вентиляторов и компрессоров дает наибольший эффект при увеличении степени повышения давления в одной ступени и сохранении КПД компрессора. Этого можно достичь применением более высоких по сравнению с современными окружных скоростей ротора при одновременном увеличении тангенциальных и осевых скоростей потока, что повысит подвод энергии к потоку в ступени. Основными препятствиями для увеличения нагрузки на ступень вентилятора или компрессора являются увеличенные гидравлические потери, которые снижают ее КПД. Эти потери возникают при повышенных значениях числа М потока по относительной скорости и несколько уменьшают запас газодинамической устойчивости. Для увеличения нагрузки на ступень необходимо совершенствование методов проектирования профилей лопаток, в частности применение полностью сверхзвуковых по высоте лопаток. Для снижения потерь в скачке уплотнения вместо применяемых сейчас лопаток с профилями, образованными дугами окружности, возможно использование более эффективных лопаток, спрофилированных с помощью других кривых на более благоприятное расположение скачков уплотнения. В последнее время за рубежом ведутся исследования по применению для лопаток компрессора так называемых суперкритических профилей , обладающих улучшенными аэродинамическими характеристиками. [c.216]

Редакционная коллегия настоящего издания выражает свою искреннюю благодарность организациям, институтам, архивам и всем тем, кто так или иначе помогал при подготовке этой книги. В первую очередь, это относится к старшей дочери Бориса Сергеевича — Вере Борисовне Стечкиной — за ее многочисленные и весьма ценные советы, рекомендации и личные воспоминания. Семье А.Н. Огуречникова — за сохранение и передачу текста доклада Новое в проектировании осевых компрессоров . Мы с радостью выражаем глубокую благодарность Я. Б. Энтису за сохранение уникального отчета 1942 г. Благодарим энтузиастов изучения истории отечественной техники, которым обязаны возможностью воспроизведения ее образцов — [c.4]

Практика и теория проектирования лопаточных венцов осевых компрессоров показала справедливость гипотезы плоских сечений, по которой задача рационального подбора решеток компрессорного венца для заданных трезтольников скоростей сводится к расчету ряда плоских компрессорных решеток, обеспечивающих требуемое отклонение потока при малых коэффициентах потерь. Настоящее теоретическое и экспериментальное исследование плоских решеток проведено с целью уточнения методики их расчета. Для уточнения влияния трехмерного эффекта на коэффициент потерь и угол поворота в решетке рассмотрены также результаты систематического исследования плоских компрессорных решеток конечного удлинения. Проведено также сравнение полученных зависимостей с ранее опубликованными. [c.68]

При проектировании осевых турбомашип, особенно осевых компрессоров, часто применяют лопатки рабочего колеса с постоянной степенью реактивности рк по радиусу. [c.655]

Высокая долговечность деталей компрессора закладывается при проектировании путем применения коррозионно-стойких материалов и противоэрозионных покрытий, обеспечения жесткости конструкции, использования пылезащитных устройств и выбора рациональных осевых зазоров между рабочими лопатками вентилятора (в ТРДД) и спрямляющего аппарата для выброса попавших в компрессор посторонних частиц. [c.59]

Самое первое обобщение результатов продувок компрессорных решеток выполнено Хауэллом [2.13], и оно нашло широкое применение при проектировании осевых компрессоров. В качестве базового режима, относительно которого рассматриваются все имеющиеся данные, Хауэлл выбрал режим номинального отклонения потока, соответствующий 80 % режима максимального отклонения. Считая, что номинальное отклонение потока является функцией угла выхода потока, относительного шага и числа Рейнольдса, Хауэлл использовал формулу Константа [2.14], которая связывает номинальное отставание с углом изгиба профиля и отношением шага к хорде, [c.44]

Для центробежных компрессоров Яад = 0,65 -f- 0,75, величина степени повышения давления л является обычно заданной при проектировании. Осевая составляющая абсолютной скорости по коэффициенту расхода с а = = iJuz определяется для построения треугольника скоростей на входе в ра-бочее колесо. Значение ia входит в уравнение неразрывности [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...