Таблица 2.5. Результаты расчета закрутки лопаток ТНД
Наименованиевеличины | Формула | Обозн | Разм. | Сечение | ||
корн. | средн. | периф. | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Относительныйрадиус | r | - | 0,796 | 1,000 | 1, 204 | |
Угол выхода потока из сопел | 1 | град | 18,2 | 22,4 | 26,4 | |
Осевая составляющая скорости за СА | C1а | м/с | 134,6 | 134,6 | 134,6 | |
Окружная проекция абсолютной скорости | C1U | м/с | 409,6 | 326,0 | 270,7 | |
Скорость газа навыходе из сопел | C1 | м/с | 431,2 | 352,7 | 302,3 | |
Осевая составляющая скорости за РЛ | C2а | м/с | 171,0 | 171,0 | 171,0 | |
Окружная скорость | U1 | м/с | 238,4 | 299,6 | 360,7 | |
Адиабатический теплоперепад на соплах | hcад | кДж/кг | 96,8 | 64,8 | 47,6 | |
Термодинамическая степень реактивности | т | - | 0,230 | 0,485 | 0,622 | |
Угол входа потокана РЛ | 1 | град | 38,17 | 78,89 | 123,76 | |
Скорость входапотока на РЛ | W1 | м/с | 217,8 | 137,2 | 161,9 | |
Скорость выходапотока из РЛ | W2 | м/с | 308,4 | 356,5 | 405,9 | |
Угол выхода потока из РЛ | 2 | град | 33,68 | 28,67 | 24,92 | |
Окружная проекция относительной скорости | W2U | м/с | 256,6 | 312,8 | 368,1 | |
Окружная проекция абсолютной скорости | C2U | м/с | -43,41 | 12,76 | 68,10 | |
Угол выхода потока за РЛ | 2 | град | 104,2 | 85,7 | 68,3 | |
Кинематическаястепень реактивности | кин | - | 0,050 | 0,477 | 0,719 | |
Удельная работана ободе | hU | кДж/кг | 87,3 | 101,5 | 122,2 | |
Скорость выходапотока (абсолютная) | C2 | м/с | 176,4 | 171,5 | 184,1 | |
Статическая температура за СА | T1 | К | 839,3 | 865,8 | 880,0 | |
Статическоедавление за СА | P1 | МПа | 148665 | 169384 | 181358 | |
Температура заторможенного потока на РЛ | T1W* | К | 859,8 | 873,9 | 891,3 | |
Скорость звукана выходе из СА | м/с | 567,0 | 575,9 | 580,6 | ||
Число Маха навыходе из СА | - | 0,760 | 0,612 | 0,521 | ||
Скорость звукана входе в РЛ | м/с | 567,0 | 575,9 | 580,6 | ||
Число Маха навходе в РЛ | - | 0,384 | 0,238 | 0,279 |
В основе расчета лежит методика, разработанная специалистами авиапромышленности и основанная на результатах статического анализа геометрических параметров профилей большого числа реально выполненных, тщательно отработанных и испытанных ступеней.
Исходными данными для расчета геометрических параметров профилей являются результаты газодинамического расчета ступени по сечениям.
Расчет производим на ЭВМ. Результаты расчета профилей лопаток ТВД и ТНД сводим в табл.3.1 и 3.2 .
Таблица 3.1. Геометрические параметры профилей рабочих лопаток ступени ТВД
Наименованиевеличины | Формула | Обозн | Разм. | Сечение | ||
корн. | средн. | периф. | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Скорость входа потока в решетку | C1a/sin1 | W1 | м/с | 285,7 | 198,8 | 151,0 |
Скорость выхода потока из решетки | w12 + 2т hcтад | W2 | м/с | 359,7 | 394,1 | 428,5 |
Входной угол потока | arctg (c1a/ (c1u - u1)) | | град | 30,6 | 47,0 | 74,4 |
Выходной угол потока | arcsin (c2a/w2) | 2 | град | 30,7 | 27,8 | 25,4 |
Число Маха | w2/a2 | Mw2 | - | 0,602 | 0,650 | 0,699 |
Ширина решетки | из расчета по среднему диаметру | B | м | 0,054 | 0,046 | 0,038 |
Угол установки профиля | 0,85arctg [ (w1sin1 + +w2sin2) / (w2cos2 -w1sin1)] | y | град | 80,1 | 62,2 | 49,8 |
Хорда профиля | B [1/ sinу + 0,054** (1-1/sinу)] | b | м | 0,0543 | 0,0516 | 0,0495 |
Относительная максимальная толщина профиля | Принимаем | Cmax | - | 0,250 | 0,125 | 0,045 |
Оптимальный относительный шаг решетки | 0,6{ [180 (sin1/sin2) / / (180-1-2)] 1/3** [1-cmax] } | tопт | - | 0,516 | 0,730 | 0,983 |
Диаметр рассчитанного сечения | DСР*rОТН | D2 | м | 1,040 | 1, 193 | 1,346 |
Число лопаток в решетке | D2/ (tоптb) | Zл | шт | 116 | 116 | 116 |
Шаг решетки | D2/zл | t | м | 0,028 | 0,032 | 0,036 |
Фактический относительный шаг | t/b | t | - | 0,518 | 0,626 | 0,737 |
Входной геометрический угол профиля | 1/ [a112+ +b11+c1+ (a212+ +b21+c2) 2] | 1л | град | 30,8 | 54,2 | 75,8 |
Эффективный выходной угол решетки | 2 - 25 | 2э | град | 27,7 | 24,8 | 22,4 |
Затылочный угол профиля | Принимаем | | град | 10,5 | 9,8 | 9,1 |
Выходной геометрический угол профиля | 2э + 26,66cmax - 0,2764,29t + 4,13 | 2л | град | 33,4 | 26,8 | 22,0 |
Относительный радиус выходной кромки | Принимаем | R2 | - | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
Относительный радиус входной кромки | 0,0527sin1л+0,007* *sin2л+0,236cmax+ +0,18R2-0,053 | R1 | - | 0,039 | 0,024 | 0,013 |
Относительное положение максимальной толщины | 0,1092+1,00810-3* *1л+3,33510-3**2л-0,1525t+0,2188** Сmax+4,697Ч10-3g | Xc | - | 0,276 | 0,231 | 0, 199 |
Относительная длина средней линии профиля | 1,32-2,18210-31л - 3,07210-3* *2л+0,367cmax | L | - | 1,242 | 1,165 | 1,103 |
Угол заострения входной кромки | 3,51arctg [ (cmax/2-R1) / ( (1-xc) L-R1)] | | град | 55,5 | 31,1 | 9,1 |
Угол заострения выходной кромки | 3,51arctg [ (cmax/2-R2) / ( (1-xc) L-R2)] | 2 | град | 15,9 | 7,3 | 1,8 |
Горло межлопаточного канала | tsin2 | 2 | м | 0,0131 | 0,0135 | 0,0139 |
Радиус входной кромки | bR1 | R1 | м | 0,0021 | 0,0013 | 0,0007 |
Радиус выходной кромки | bR2 | R2 | м | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 |
Максимальная толщина профиля | b cmax | Cmax | м | 0,0136 | 0,0064 | 0,0022 |
Положение макс. толщины профиля | b xc | Xc | м | 0,0150 | 0,0119 | 0,0099 |
Табчлица 3.2. Геометрические параметры профилей рабочих лопаток ступени ТНД