Hledej Zobraz: Univerzity Kategorie Rozšířené vyhledávání

12 659   projektů
0 nových

Přibližný výpočet mnohastupňového osového (axiálního) kompresoru

«»
Přípona
.docx
Typ
semestrální práce
Stažené
2 x
Velikost
4,3 MB
Jazyk
český
ID projektu
12977
Poslední úprava
19.11.2018
Zobrazeno
1 172 x
Autor:
winnetou
Facebook icon Sdílej na Facebooku
Detaily projektu
Popis:
Osové (axiální) kompresory jsou nejpoužívanějšími kompresory u současných lopatkových strojů. Základním prvkem osového kompresoru je dvojice rotorových a statorových lopatek, které tvoří stupeň osového kompresoru. Mnohastupňový osový (axiální) kompresor sestává z několika za sebou řazených stupňů. Výhodou osového kompresoru je možnost dosáhnout vysokých stupňů stlačení při zachování vysoké kompresní účinnosti, dále nižší hmotnost kompresoru v porovnání s radiálním kompresorem stejného hmotnostního průtoku.

Cílem výpočtu mnohostupňového osového (axiálního) kompresoru je stanovení středních parametrů proudu vzduchu v jednotlivých podzvukových stupních osového kompresoru LTKM a výpočet hlavních rozměrů stupně, včetně návrhu profilové mříže na středním průměru. Návrh rotorové lopatky je realizovaný formou výpočtu rychlostí a Machových čísel na vnitřním, středním a vnějším průměru.

Předkládaná semestrální práce se zabývá přibližným výpočtem prvního stupně devítistupňového osového (axiálního) kompresoru jednoproudového leteckého turbokompresorového motoru AL-7F-1. Semestrální práce je rozdělena celkem do pěti částí, přičemž v první části je popsán výpočet parametrů proudu vzduchu na středním průměru mnohastupňového osového kompresoru. Druhá část je věnována výpočtu hlavních rozměrů a parametrů proudu vzduchu v prvním stupni, ve třetí části je pak uveden návrh profilové mříže rotoru I. stupně. Čtvrtá část se zabývá návrhem lopatkování rotoru I. stupně osového kompresoru. V páté části je pak popsána změna parametrů proudu vzduchu a tvaru profilů po délce lopatek 1. stupně osového kompresoru.

Výpočet devítistupňového osového kompresoru je ve zprávě detailně popsán. V závěru práce je následně provedeno srovnání vypočtených parametrů osového kompresoru s reálnými parametry kompresoru dohledanými z ve zprávě uvedených zdrojů.

Klíčová slova:

osový kompresor

parametry vzduchu

tlak vzduchu

rotor

machovo číslo



Obsah:
  • Anotace CZ 2
    Úvod 9
    1. Zadání a popis osového kompresoru 10
    1.1. Zadání semestrální práce 10
    1.2. Popis osového kompresoru LTKM AL-7F-1 11
    2. Výpočet parametrů proudu vzduchu na středním průměru mnohastupňového osového (axiálního) kompresoru 19
    2.1. Geometrické charakteristiky osového kompresoru 19
    2.2. Stanovení parametrů vzduchu 21
    2.3. Celkové stavové veličiny před osovým (axiálním) kompresorem LTKM 21
    2.4. Celkový tlak a teplota na vstupu do osového kompresoru 22
    2.5. Celková práce odevzdaná vzduchu osovým kompresorem LTKM 23
    2.6. Stanovení počtu stupňů osového kompresoru 24
    2.7. Rozdělení práce na jednotlivé stupně 25
    2.8. Celková teplota na vstupu do jednotlivých stupňů osového kompresoru 28
    2.9. Volba celkové kompresní účinnosti stupňů osového kompresoru LTKM 31
    2.10. Výpočet celkového stupně stlačení v jednotlivých stupních kompresoru 32
    2.11. Kontrola celkového stupně stlačení mnohastupňového osového kompresoru 35
    2.12. Kontrola správné volby celkové kompresní účinnosti stupňů kompresoru 35
    2.13. Výpočet celkových tlaků na výstupu z jednotlivých stupňů mnohostupňového osového kompresoru 38
    2.14. Stanovení změny osových rychlostí na středním řezu osového kompresoru 40
    2.15. Stanovení výpočtové práce pro každý stupeň 41
    2.16. Volba reakce stupně 44
    3. Výpočet hlavních rozměrů a parametrů proudu vzduchu v prvním stupni 46
    3.1. Volba obvodové rychlosti na vnějším průměru stupně s ohledem na přenesenou práci stupně 46
    3.2. Obvodová rychlost na středním průměru 46
    3.3. Absolutní rychlosti na středním průměru 47
    3.4. Relativní rychlost na vstupu do rotoru 49
    3.5. Machovo číslo relativní rychlosti na vstupu do rotoru na středním průměru 49
    3.6. Statický tlak p1 a specifická hmotnost na vstupu do rotoru ρ1mnohostupňového osového kompresoru LTKM 51
    3.7. Plocha na vstupu do rotoru mnohostupňového osového kompresoru 52
    3.8. Průměry na vstupu do rotoru mnohostupňového osového kompresoru 53
    3.9. Výška lopatky na vstupu do rotoru mnohostupňového osového kompresoru LTKM 54
    3.10. Osová složka absolutní rychlosti na výstupu z rotoru osového kompresoru 55
    3.11. Stavové veličiny na výstupu z prvního stupně rotoru osového kompresoru LTKM 56
    3.12. Plocha na výstupu z rotoru 1. stupně mnohostupňového osového kompresoru 59
    3.13. Volba podélného řezu mnohostupňového osového kompresoru 60
    3.14. Relativní rychlost vzduchu na středním průměru D1s na výstupu z rotoru 1. stupně mnohostupňového osového kompresoru 62
    3.15. Úhly proudu vzduchu v rotoru 63
    3.16. Vykreslení rychlostních trojúhelníků pro rotor 1. stupně na středním průměru 64
    3.17. Závěr pro výpočet 1. stupně mnohostupňového osového kompresoru 65
    3.18. Kontrola délky lopatky na výstupu z mnohostupňového osového kompresoru 65
    4. Návrh profilové mříže rotoru I. stupně 70
    5. Návrh lopatkování rotoru I. stupně 71
    5.1. Odhad poměru Machových čísel 71
    5.2. Zvětšení ohnutí mříže 72
    5.3. Ohnutí proudu pro případ proudění nestlačitelného vzduchu 73
    5.4. Úhel rychlosti nestlačitelné tekutiny za lopatkovou mříží 73
    5.5. Určení výstupního návrhového úhlu rychlosti 75
    5.6. Volba tvaru střední křivky profilu 76
    5.7. Konstrukce střední křivky profilu 77
    5.8. Konstrukce profilu lopatky lopatkové mříže 82
    6. Změna parametrů proudu vzduchu a tvaru profilů po délce lopatek 1. stupně 84
    6.1. Obecný zákon lopatkování 86
    6.2. Stanovení podmínek 87
    6.3. Volba konstant 87
    6.4. Určení konstant 88
    6.5. Výpočet složek absolutní rychlosti na vnějším průměru 89
    6.6. Stanovení rychlostí w1, w2, c1, c2 a sestrojení rychlostních trojúhelníků na vnějším a vnitřním průměru rotorové lopatky 92
    6.7. Stanovení Machova čísla relativního a abs. proudu vzduchu na třech průměrech 99
    6.8. Stanovení reakce na třech průměrech prvního stupně osového kompresoru LTKM 111
    6.9. Lopatková mříž rotoru prvního stupně osového kompresoru 114
    7. Zhodnocení výpočtu devítistupňového osového kompresoru 116
    Závěr 126
    Zdroje 127

Zdroje:
  • AL-7. Letecké motory. [Online]
  • Suchoj Su-7. [Online]
  • Suchoj Su-9. [Online]
  • Tupolev Tu-128. [Online]
  • HOCKO, Marián, Ph.D. Ing. Výpočtové cvičení č. 3 - Přibližný výpočet mnohastupňového osového (axiálního) kompresoru.
  • RŮŽEK, Josef, Pplk. Doc. Ing. DrSc. Teorie leteckých motorů, část I.