Требования, предъявляемые к лопаточным машинам - раздел Науковедение, Теория и расчет ЛМ ТРЛМ как самостоятельная научная дисциплина сложилось в начале пятидесятых годов К Лопаточным Машинам Независимо От Области Их Применения И Типа Предъявляются...
К лопаточным машинам независимо от области их применения и типа предъявляются следующие основные требования:
- минимальные габаритные размеры и масса;
- высокий к.п.д.;
- благоприятное протекание характеристик;
- надежность и живучесть;
- технологичность, мобильность создания и возможность модернизации.
Стоит прокомментировать вкратце эти требования. При применении лопаточных машин в составе ГТУ масса компрессора и турбины может достигать 60…...70% от полной массы установки в целом. Поэтому снижение массы и габаритов является важнейшей задачей. К лопаточным машинам, входящим в состав турбонасосных агрегатов ЖРД или турбохолодильных установок ЛА предъявляются те же требования. Уменьшение размеров и массы агрегатов наддува и турбоустановок судовых силовых агрегатов и систем также является актуальным, поскольку позволяет экономить место в помещениях машинных отделений и подкопотном пространстве, экономить материал. Таким образом видно, что во всех областях применения лопаточных машин уменьшение их размеров и массы является важнейшим первоочередным требованием. Критерием оптимальности конструкции ЛМ в этом случае становится удельная масса двигателя gдв.
Высокий КПД также является очевидным требованием. Оно диктуются соображениями получения высоких показателей эффективности установок, применяющих лопаточных машины. Недобор КПД в одном из узлов в конечном итоге приведет к повышенным энергозатратам во всем изделии. Например, снижение КПД турбины в составе ГТУ приведет к тому, что работа, которую она передает компрессору, будет меньше требуемой. В результате снизится степень сжатия, и установка не обеспечит требуемых показателей. Компенсация недобора параметров потребует увеличения температуры газов перед турбиной и расхода топлива.
Благоприятное протекание характеристик. Многие установки, в состав которых входят лопаточные машины (например, агрегат наддува или авиационный ГТД), работают в широком диапазоне режимов. Очевидно, что для того, чтобы занять значимое место на рынке, они должны показывать высокую экономичность не только в расчетных условиях, но и на всех других эксплуатационных режимах. Это возможно только если все узлы, в том числе и лопаточные машины, будут в нерасчетных условиях сохранять высокие значения КПД.
Надежность и живучесть – во многом являются близкими параметрами, связанными с прочностью и износом элементов ЛМ. Создаваемая конструкция должна обладать прочностью, достаточной для безотказной работы в течение ресурса (полного или межремонтного). Прочностные характеристики любых элементов должны быть стабильными во времени - не должны уменьшаться по мере старения материала или его износа. Кроме того лопаточные машины должны быть способны сохранять работоспособность при воздействии неблагоприятных внешних факторов: воды, пыли, попадании небольших посторонних предметов засасываемых в проточную часть.
Одним из критериев успеха изделия на рынке является минимальная себестоимость. В этой связи к лопаточным машинам, как и другим изделиям, предъявляется требования технологичности, простоты создания и возможности модернизации.
Даже краткий анализ основных требований, предъявляемых к ЛМ, показывает противоречивый характер некоторых из них (например, прочность и масса, высокий к.п.д. и технологичность). Комплексное удовлетворение всех требований - это сложная инженерная и научная задача.
Теория и расчет ЛМ ТРЛМ как самостоятельная научная дисциплина сложилось в начале пятидесятых годов когда в авиации стали широко распространяться... Понятие о ступени лопаточной машины... Понятие ступени является фундаментальным в теории лопаточных машин Ступень состоит из одного рабочего колеса а также...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Требования, предъявляемые к лопаточным машинам
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Глоссарий
Буква
Термин
Определение
Обозначение в формулах
Размерность
Формула
А
Первоначальные сведения о лопаточных машинах
Лопаточная машина - устройство, в проточной части которого осуществляется подвод или отбор энергии от потока жидкости или газа за счет взаимодействия со специально спрофилирова
Лопатка - основной элемент лопаточной машины
Энергетическое взаимодействие в турбомашинах осуществляется с помощью специально профилированных элементов называемых лопатками. Они являются главными элементами лопаточной
Ступень компрессора
В самом общем случае ступень компрессора или насоса в порядке следования через нее рабочего тела состоит из входного направляющего аппарата (ВНА), рабочего колеса и выходной системы (рисунок 1.14).
Ступень турбины
Ступень турбины также состоит из рабочего колеса и дополнительных устройств. В самом общем случае в состав ступени могут входить (в порядке следования рабочего тела): входная система, рабочее колес
Одномерная модель потока в лопаточной машине
Простейшей моделью рабочего процесса в лопаточной машине является одномерная модель. Она представляет собой тело вращения, ограниченное двумя поверхностями вращения: наружной (поверхность статора)
Двухмерная модель потока в лопаточной машине
В двухмерной модели потока параметры меняются в проекциях на две координатные оси: осевую и окружную (для осевых участков) или радиальную и окружную (для радиальных участков). Для осевых участков д
Трехмерная модель потока в лопаточной машине
Трехмерная модель полностью воспроизводит пространственную форму межлопаточного канала (рисунок 1.56). Изменение параметров потока в ее рамках учитывается в направлении всех трех осей. Ее использов
Основные геометрические параметры ступени осевого компрессора
Основные геометрические параметры проточной части осевого компрессора в меридиональной плоскости представлены на рисунке 1.58 и табл. 1.4.
Таблица 1.4 - Основные геометрические параметры
Геометрические параметры ступени центростремительной турбины
Основные геометрические параметры ступени центростремительной турбины в меридиональном сечении приведены на рисунке 1.69 и в таблице 1.11. Их обозначения в основном соответствуют аналогичным парам
Основные геометрические параметры насоса
Основные геометрические параметры проточной части насоса в меридиональной и окружной плоскостях представлены на рис. 2.24, а их названия приведены в табл. 2.10.
Рисунок 1.7
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов