- •Проектные задания по проектированию основных узлов двигателей с использованием трехмерного моделирования
- •Часть I
- •Условные обозначения
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Проектная работа «Конструктивно-силовые схемы гтд»
- •1.1 Общие требования
- •1.2 Проектные задания
- •1.3 Подбор подшипников по динамической грузоподъемности с
- •1.4 Определение осевых газовых сил
- •1.4.1 Осевой компрессор
- •1.4.2 Газовая турбина
- •1.5 Методика расчета и выбор руп
- •1.5.1 Определение радиальной нагрузки, действующей на подшипники
- •1.5.2 Определение осевой силы, действующей на руп
- •1.5.3 Определение динамической эквивалентной нагрузки
- •1.5.4 Выбор руп и расчет его ресурса
- •1.6 Расчет узлов крепления двигателя к летательному аппарату
- •1.6.1 Усилия, действующие на узлы крепления двигателя к летательному аппарату
- •1.6.2 Расчет подвески
- •1.7 Требования к чертежу руп
- •1.8 Требования к чертежу стяжного устройства
- •2 Проектная работа «Компрессоры гтд»
- •2.1 Общие требования
- •2.2 Проектные задания
- •2.3 Расчет радиальных зазоров
- •2.4 Определение радиального зазора первой лопатки
- •2.5 Радиальный зазор пятой лопатки
- •2.6 Определение зазоров в промежуточных сечениях
- •2.7 Расчет непробиваемости корпуса
- •3 Проектная работа «Турбины гтд»
- •3.1 Общие требования
- •3.2 Проектные задания
- •3.3 Выбор хвостовика лопатки
- •3.3.1 Выбор геометрии хвостовика
- •3.3.2 Нагрузка на хвостовик
- •3.3.3 Напряжения в хвостовике
- •3.3.4. Коэффициенты запаса
- •3.4 Выбор системы охлаждения лопаток
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
Условные обозначения
Основные условные обозначения
-
тяга двигателя, Н (кН)
-
мощность, Вт (кВт)
-
масса двигателя, кг
-
температура, К
-
давление, Па (кПа)
-
скорость потока, м/с
-
суммарная степень повышения давления
в компрессоре и вентиляторе внутреннего
контура
-
степень повышения давления в вентиляторе
-
степень повышения давления в компрессоре
-
частота вращения, об/мин
-
степень двухконтурности
Параметры, употребляемые при расчете грузоподъемности и долговечности подшипника:
-
динамическая грузоподъемность, Н
-
долговечность, миллионы оборотов
-
долговечность, рабочие часы
-
динамическая эквивалентная нагрузка,
Н
-
радиальная нагрузка на подшипник или
радиальная составляющая от действующей
на подшипник нагрузки, Н
-
осевая нагрузка на подшипник или осевая
составляющая от действующей на подшипник
нагрузки, Н
-
коэффициент динамической радиальной
нагрузки
-
коэффициент динамической осевой нагрузки
-
коэффициент вращения колец относительно
вектора нагрузки при расчете динамической
эквивалентной нагрузки
-
коэффициент безопасности, учитывающий
влияние на долговечность подшипника
действия переменных нагрузок
-
коэффициент, учитывающий влияние
температурного режима на долговечность
подшипника
Параметры, употребляемые при расчете осевых газовых сил
-
осевая газодинамическая сила, Н
-
массовый расход, кг/с
-
площадь, м2
-радиус,
м
Параметры, употребляемые при расчете узлов крепления двигателя к летательному аппарату
-
вес двигателя, Н
-
длина двигателя, м
-
угловая скорость самолета при эволюции,
рад/с
-
угловая скорость ротора, рад/с
-
коэффициент эксплуатационной перегрузки
-
усилие в i стержне, Н
-
площадь поперечного сечения i
стержня, м2
-
диаметр i стержня, м
Параметры, употребляемые при расчете радиальных зазоров:
- зазор, мм
- наружный радиус
обода диска, мм
- модуль упругости
диска,
- упругая деформация
диска, мм
- тепловое расширение
диска, мм
- длина лопатки,
мм
- упругая вытяжка
лопатки, мм
- тепловое удлинение
лопатки, мм
- упругая вытяжка
лопатки из замка, мм
- тепловое расширение
корпуса турбокомпрессора, мм
- упругое расширение
статора, мм
- радиальный зазор
в подшипниках, мм
- радиальный ход
в демпферах, мм
- температура
воздуха,
- средний модуль
упругости,
- коэффициент
линейного расширения,
- коэффициент
линейного расширения,
- модуль упругости
корпуса,
Параметры, употребляемые при расчете корпуса на непробиваемость:
- кинетическая
энергия оторвавшейся лопатки, Дж
- потенциальная
энергия корпуса, Дж
- высота лопатки,
м
- ширина лопатки,
м
- толщина лопатки,
м
- масса лопатки,
кг
- радиус центра
тяжести лопатки, м
- предел сопротивления
срезу, МПа
- ширина лопатки
в верхней части, м
- толщина корпуса,
м
- периметр, м
Параметры, употребляемые при выборе хвостовика лопатки и при определении напряжений в хвостовике
- центробежная
сила
- масса лопатки
- радиус
- угловая скорость
- частота вращения ротора
- центробежная
сила, приходящаяся на один зуб хвостовика
- число зубьев
- напряжение от
единичной силы
- длина паза в диске,
- длина паза с
чертежа
- угол установки
лопатки в диске
- напряжение
- касательное
напряжение
- шаг зубьев
- коэффициент
запаса
- условный предел
текучести
- предел длительной
прочности
- глубина охлаждения
лопаток
- относительный
расход охладителя
- полная температура
- статическая температура
Индексы
-
параметры заторможенного потока
в – винт, вентилятор
ВД – каскад высокого давления
дв – двигатель
н - номинальный
к – компрессор
кр – крейсерский
м.г. – малый газ
НД – каскад низкого давления
0 – параметры максимального режима в САУ на уровне моря при Мп=0
СД – каскад среднего давления
ср – средний
т – турбина
ф – форсажная камера
∑ - суммарный
- сечение за камерой
сгорания
- охлаждение
- лопатка
- смятие
- изгиб
- срез
- центр масс
Сокращения
ГТД – газотурбинный двигатель
кВ(Н)Д – компрессор высокого (низкого) давления
ЛА – летательный аппарат
САУ – стандартные атмосферные условия
ТВаД – турбовальный двигатель
ТВ(В)Д – турбовинтовой (турбовинтовентиляторный) двигатель
ТРД(Д) – турбореактивный двигатель (двухконтурный)
ТРДДФ – двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой
