РОЗРАХУНОК ТУРБОКОМПРЕСОРА

ХЕРСОН 2015

Методичні рекомендації укладено відповідно освітньо професійної програми підготовки бакалавра за професійним спрямуванням «Експлуатація суднових енергетичних установок» доцентом кафедри «Експлуатації суднових енергетичних установок та загально інженерної підготовки» Агєєвим М.С.

Методичні рекомендації розглянуто і ухвалена на засіданні кафедри ЕСЕУ та ЗП

«» 2014 р. протокол №_______

Начальник навчально-методичного відділу ____________ В.В.Черненко

Завідувач кафедри експлуатації

суднових енергетичних установок та

загально інженерної підготовки, професор ____________ А.В. Букетов

РЕФЕРАТ

Методичні вказівки викладено на 45 сторінках формату А4, вони містять 1 таблицю та 2 рисунки.

В процесі виконання курсової роботи курсант (студент) показав уміння використовувати теоретичні знання, накопичені в результаті вивчення всіх попередніх дисциплін для вирішення конкретного завдання, і освоїв в короткий термін нові розділи в межах вивчення дисципліни для проектування та експлуатації суднових турбонагнітачів на сучасному рівні досягнення науки і техніки.

При виконанні курсової роботи були розв'язані основні завдання формування майбутнього фахівця з експлуатації суднових енергетичних установок.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: Суднова турбінна установка, експлуатація, компресор, робоче колесо, дифузор, сопловій апарат.

РЕФЕРАТ

Методические указания изложены на 45 страницах формата А4, они содержат 1 таблицу и 2 рисунка.

В процессе выполнения курсовой работы курсант (студент) показал умение использовать теоретические знания, накопленные в результате изучения всех предыдущих дисциплин для решения конкретного задания, и освоил в короткий срок новые разделы в пределах изучения дисциплины для проектирования и эксплуатации судовых турбонагнетателей на современном уровне достижения науки и техники.

При выполнения курсовой работы были решены основные задачи формирования будущего специалиста по эксплуатации судовых энергетических установок.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Судовая турбинная установка, эксплуатация, компрессор, рабочее колесо, диффузор, сопловой аппарат.

РЕФЕРАТ

The methodical pointing is expounded on 45 pages of format of A4, they contain a 1 table and 2 pictures.

In the process of implementation of course project a student (student) rotined ability to utillize theoretical knowledges, studies of all of previous disciplines accumulated as a result for the decision of concrete task, and mastered in short space new sections within the limits of study of discipline for planning and exploitation of ship турбонагнетателей up-to-date achievement of scitech.

At implementations of course project were untied basic tasks of forming of future specialist on exploitation of ship power plants.

KEYWORDS: Ship turbine setting, exploitation, compressor, driving wheel, диффузор, by a nozzle vehicle.

ЗМІСТ

ВСТУП..................................................... 4

ВСТУП

Учбовим планом передбачено виконання курсової роботи в 6 - ому семестрі (3 курс). Виконання курсової роботи є завершальним етапом навчання курсантів (студентів) з дисципліни “Суднові турбінні установки ” і має своєю метою наступне:

- систематизацію, закріплення і розширення теоретичних знань і практичних навичок при експлуатації газових та парових турбін;

- розвиток навичок самостійної роботи з технічною літературою в ході виконання розрахунків;

- отримання творчих навичок при самостійному вирішенні технічних завдань і освоєння патентного пошуку;

- підготовку до дипломного проектування;

- закріплення і поглиблення теоретичних знань;

- навчити ухвалювати інженерні рішення.

В процесі виконання курсової роботи курсант (студент) повинен показати уміння використовувати теоретичні знання, накопичені в результаті вивчення всіх попередніх дисциплін для вирішення конкретного завдання, і освоїти в короткий термін нові розділи в межах вивчення дисципліни для проектування пристроїв і систем на сучасному рівні досягнення науки і техніки.

При виконання курсової роботи повинні бути розв'язані основні завдання формування майбутнього фахівця з експлуатації суднових енергетичних установок, а саме:

- навчання сучасним методам інженерного проектування; методам виконання конструкторської роботи при розробці конкретної системи;

- ознайомлення з сучасною елементною базою для розробки ефективної системи експлуатації суднових турбінних установок.

РОЗДІЛ 1

ВИБІР ВАРІАНТУ ЗАВДАННЯ

Варіанти для виконання курсової роботи вибираються відповідно порядкового номеру написання приз віща курсанта у журналі групи.

1.1 Варіанти завдання

Варіанти завдання вказані в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Варіанти завдань

Порядковий номер прізвища у журналі групи
Ефективна потужність , кВт
Питома ефективна витрата палива , г/(кВт×год.)
Тиск наддуву , МПа	0,2	0,22	0,18	0,25	0,23	0,27
Коефіцієнт надлишку повітря, α	2,1	2,2	1,95	2,2	2,1	2,2
0,21	0,26	0,32	0,24	0,3	0,28	0,3	0,25	0,32	0,35
	2,1		2,2	2,1		2,1		2,2	2,3
0,21	0,26	0,32	0,24	0,2	0,22	0,18	0,25	0,23	0,27
2,1	2,2	1,95	2,2	2,1	2,2	2,1		2,2	2,3

Примітки:

1. Коефіцієнт продування φ приймається рівним 1,05 ÷ 1,1. Інші коефіцієнти і геометричні співвідношення приймаються за методичними вказівками.

2. У всіх варіантах виконувати розрахунок компресора з лопатковим дифузором.

Завдання роботи

Обґрунтовано вибрати основні геометричні розміри проточних частин турбокомпресора і провести їх розрахунок. Виконати ескіз подовжнього розрізу турбокомпресора.

1.3 Зміст роботи

Вибір і розрахунок параметрів турбокомпресора проводиться для розрахункового режиму. Цей режим відповідає розрахунковому режиму двигуна у складі енергетичної або транспортної установки і як правило відповідає режиму номінальної потужності N_e.

Початковою інформацією для розрахунку турбокомпресора є розрахунок повітря G_в кг/с, необхідний тиск наддуву P_k, МПа, температура газів перед турбіною , К.

РОЗДІЛ 2

РОЗРАХУНОК ТУРБОКОМПРЕСОРА

2.1 Вихідні параметри

Розрахунок вихідних параметрів проводимо за наступною методикою.

2.1.1 Витрата повітря через компресор

Витрата повітря через компресор розраховується за наступною формулою:

де - теоретично необхідна кількість повітря для згорання 1 кг палива =14,3 кг повітря/кг палива;

- ефективна потужність, кВт;

- питома ефективна витрата палива, г/(кВт×год.);

- коефіцієнт надлишку повітря;

φ - коефіцієнт продування.

2.1.2 Об'ємна витрата повітря через компресор

де R – газова стала повітря, R = 0,287 кДж/(кг× К);

T - температура повітря після компресора, К.

Температура газу перед турбіною вибирається з діапазону

2.1.3 Коефіцієнт молекулярної зміни випускних газів з урахуванням коефіцієнта продування

, (кг/кмоль)

де - кількість продуктів згорання при ; кмоль/кг;

- теоретично необхідна кількість повітря для згорання 1кг палива; = 0,495 кмоль/кг.

2.1.4 Молекулярна маса газу перед турбіною

, (кг/кмоль)

де - молекулярна маса повітря, = 28,96 кг/кмоль.

2.1.5 Газова стала випускних газів перед турбіною

,

де = 8,314 кДж/кг – універсальна газова стала

2.1.6 Показник адіабати випускних газів

2.1.7 Ступінь підвищенню тиску

Маючи початкову інформацію: витрата повітря через компресор і ступінь підвищення тиску вибирається турбокомпресор по полях продуктивності (рис. 1). Робиться ескіз проточної частини компресора.

Потім проводиться розрахунок основних параметрів компресора. Проте для проведення розрахунку необхідно заздалегідь задати ККД компресора і напірний ККД .

В результаті розрахунку компресора визначається його дійсний ККД, коефіцієнт натиску і ступінь підвищення тиску . Ці дані не винні відрізняться від прийнятих більш ніж на 5%.

Отримані результати використовуються при розрахунку турбіни. Приймається частота обертання валу турбіни n = n = n .

2.1.8 Витрата газу через турбіну

Якщо тепловий розрахунок не проводився, то , а показник адіабати випускних газів . Для розрахунку турбіни необхідно задати ККД турбіни .

Рисунок 1 - Поля продуктивності турбокомпресорів

типу ТК (а) і ТКР (б)

Після розрахунку турбіни перевіряють відповідність отриманого ККД прийнятому і рівність потужностей компресора і турбіни. Дані параметри не винні відрізняться більше 10%.

Виконується ескіз турбіни і проводиться її розрахунок.

Методики розрахунку доцентрової (радіальною) і осьової турбіни однакові.

Визначивши основні розміри і параметри турбокомпресора, проводиться профілізація меридіональних перетинів колеса компресора і колеса доцентрової турбіни.

Виконується профілізація дифузора лопатки і соплового апарату турбіни, використовуючи існуючі профілі лопаток.

Профілі соплових і робочих лопаток осьової турбіни отримують шляхом їх побудови.

Виконується подовжній (по осі ротора) переріз турбокомпресора. Подовжні перерізи деяких турбокомпресорів приведені в додатку.

РОЗДІЛ 3

РОЗРАХУНОК ВІДЦЕНТРОВОГО КОМПРЕСОРА

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: