Основные сведения о системе газотурбинного наддува

                              350²

         T₂^*=760 + ¾¾¾¾¾¾¾¾ =814 К

                      2×289×1,34/(1,34-1) 

    Приведенная скорость, характеризующая характер проточной части турбины  

                      C₁

         l₁= ¾¾¾¾¾¾¾¾ ,                                                    (12.117)

                     Ö  2×k_г×R_г×T₂^*/(k_г-1) 

                            350

         l₁= ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾–– =0,256

                      Ö   2×1,34×289×814/(1,34-1) 

    Показатель  политропы расширения в сопловом аппарате  

          m_с       k_г              DL_c

         ¾¾ = ¾¾ - ¾¾¾¾¾ ,                                              (12.118)

         m_с-1     k_г-1      R_г×(T₁-T₂) 

          m_с         1,34             8069

         ¾¾ = ¾¾¾ - ¾¾¾¾¾¾––– =3,38

         m_с-1      1,34-1    289×(810-760) 
 
 

    Давление  газов на выходе из соплового аппарата  

         P₂=P₁×(T₂/T₁)^mс/(mс-1), МПа                                                  (12.119) 

         P₂=0,183×(760/810)^3,38=0,148 МПа 

    Плотность газа на выходе из соплового аппарата  

             P₂×10⁶

         r₂= ¾¾¾ , кг/м³                                                             (12.120)

              R_г×T₂ 

               0,148×10⁶

         r₂=  ¾¾¾¾  =0,672 кг/м³

                         289×760 

    Выходной  диаметр соплового аппарата   

          D₂=D₃×D₂, м                                                                       (12.121) 

где D₂ – относительный диаметр соплового аппарата

    Принимаем =1,08. 

         D₂=0,09 ×1,08=0,097 м  

    Входной диаметр соплового аппарата  

          D₁=D₃×D₁, м                                                                     (12.122) 

где D₁ – относительный диаметр соплового аппарата

     Принимаем D₁=1,4 м. 

         D₁=0,097 ×1,4=0,136 м  

    Высота  лопаток соплового аппарата (ширина проточной части)

                      G_г^’

         l₁= ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , м                                               (12.123)

              p×r₂×C₁×D₂×sin a₁ 

                                0,199

         l₁= ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ =0,008 м

             3,14×0,672×350×0,097×sin 20°

    12.9 Расчет рабочего колеса  

    Выбор числа лопаток рабочего колеса  

         Z_т=11…18                                                                         (12.124)

         Принимаем Z_т=12.

 

    Коэффициент загромождения входного сечения  рабочего колеса  

                Z_т×d₃

         t₃=1- ¾¾¾ ,                                                                    (12.125)

                p×D₃ 

где d₃ – толщина лопаток на входе, м.

    Принимаем d₃=0,001 м. 

                12×0,001

         t₃=1- ¾¾¾¾¾ =0,96

                3,14×0,094 

    Окружная  составляющая абсолютной скорости на входе в рабочее колесо  

         C_1u^’=C_1u×D₂/D₃, м/с                                                             (12.126) 

         C_1u^’=329 ×0,097/0,09=355 м/с 

    Радиальная составляющая абсолютной скорости на входе в рабочее колесо  

         C_1r^’=C_1r×D₂×r₂×l₁/(l×D₃×r₃×t₃), м/с                                  (12.127) 

    Принимаем l=l₁; r₂/r₃=1,08. 

         C_1r^’=120×0,097×1,06/(0,09 ×0,96)=142 м/с 

    Aбсолютная  величина входной скорости в рабочее колесо  

          C₁^’=Ö  C_1u^’2+C_1r^’2, м/с                                                            (12.128) 

          C₁^’=Ö 355²+142²=382 м/с 

    Температура газов на входе в рабочее колесо  

                     C₁^’2-C₁²

         T₃=T₂- ¾¾¾¾¾¾ , К                                                     (12.129)

                  2×R_г×k_г/(k_г-1) 

                      382²-350²

         T₃=760 - ¾¾¾¾¾¾¾¾  = 750 К

                   2×289×1,34/(1,34-1) 

    Давление  газов на входе в рабочее колесо  

         P₃=P₂×(T₃/T₂)^mс/(mс-1), МПа                                                (12.130) 

         P₃=0,148×(750 /760)^3,38=0,142 МПа 

    Плотность газов на входе в рабочее колесо  
 

             P₃×10⁶

         r₃= ¾¾¾ , кг/м³                                                                (12.131)

              R_г×T₃ 

                 0,142×10⁶

         r₃= ¾¾¾¾¾ =0,653 кг/м³

               289×750 

    Угол  входа потока в рабочее колесо  

         a₁^’=arcsin(C_1r^’/C₁^’), °                                                            (12.132) 

         a₁^’=arcsin(142/382)=21,82° 

    Относительная скорость потока газа на входе в  рабочее колесо

    

         W₁^’=Ö  C₁^’2+U₁²-2×U₁×C₁^’×cos a₁^’, м/с                                 (12.133)

    

         W₁^’=Ö  382²+340²-2×340×382×cos 21,82°=143 м/с 

    Адиабатная  работа газа на рабочем колесе  

         L_рк=r×L_ад.т., Дж/кг                                                                (12.134) 

         L_рк=0,5×123964=61982 Дж/кг 

    Наружный  диаметр рабочего колеса на выходе  

           D₄=D₃×D₄, м                                                                        (12.135) 

где  D₄ – относительный диаметр соплового аппарата

    Принимаем   D₄=0,8 м. 

         D₄=0,09×0,8=0,072 м  

    Диаметр втулки 

          D_вт=D₃×D_вт, м                                                                       (12.136)