Расчет на прочность деталей газовых турбин (124203)

Посмотреть архив целиком













КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по ГТУ


Содержание


1. Расчет закрутки последней ступени

2. Профилирование рабочей лопатки по результатам расчета закрутки

3. Расчет геометрических характеристик профиля турбинной лопатки

4. Расчет напряжений по перу лопатки от ЦБС

5. Расчет изгибных напряжений от потока газа

6. Проектирование и расчет елочного хвостовика

7. Расчет диска методом двух расчетов

8. Расчет критического числа оборотов ротора турбины


1. Расчет закрутки последней ступени


Расчет закрутки производится по программе RCU. Исходные данные для расчета взяты из курсовой работы по ГТУ:

высота сопловой лопатки последней ступени

высота рабочей лопатки последней ступени

радиусы среднего сечения сопловых и рабочих лопаток

угол выхода потока из сопловой лопатки в абсолютном движении

угол выхода потока из рабочей лопатки в абсолютном движении

степень реактивности на среднем радиус

давление газа на входе в ступень

температура газа на входе в ступень


2. Профилирование рабочей лопатки по результатам расчета закрутки


Исходные данные для профилирования лопатки берутся из результата расчета программы RCU на корневом, среднем и периферийном сечении лопатки.


Исходные данные

Название

Обознач.

Корень

Середина

Периферия

Угол выхода потока газа из сопловой лопатки в относительном движении

41,377

61,24

86,422

Угол выхода потока газа из рабочей лопатки в относительном движении

43,816

39,86

34,013

Относительная величина диаметра профиля (задается)

0.25

0.2

0.15

Угол установки профиля

74,4

72

55

Ширина решетки

0,1215

0,10125

0,081

Диаметр

1,709

2,114

2,519


Расчет данных для профилирования

Название

Формула

Корень

Середина

Периферия

Оптимальный шаг решетки

0,5029560

0,6429721

0,8197668

Хорда решетки

0,1261469

0,1064605

0,0988827

Максимальная величина диаметра профиля

0,0315367

0,021292

0,014832

Шаг решетки

0,0535449

0,068451

0,0872725

Горло решетки

0,037071

0,043871

0,0488185


0,038017

0,045575

0,0511911


0,0378449

0,0319385

0,0296643


Радиус входной кромки профиля


- корень Чертежи

- середина Корень

- периферия Середина


Радиус выходной кромки профиля Периферия


- корень Сечения вместе

- середина

- периферия


Число лопаток


3. Расчет геометрических характеристик профиля турбинной лопатки


Расчет геометрических характеристик профиля турбинной лопатки производится по программе BL. Исходные данные берутся с чертежей сечений профиля. Профиль разбивается на несколько участков и с них снимается геометрия профиля.


4. Расчет напряжений по перу лопатки от ЦБС


Расчет напряжений по перу лопатки от действия центробежных сил производится по программе CBS. Исходные данные для расчета берутся из курсовой работы, а также из расчета геометрических характеристик

температура материала рабочей лопатки

площадь корневого сечения лопатки

площадь среднего сечения лопатки

площадь периферийного сечения лопатки

средний диаметр проточной части турбины

высота рабочей лопатки последней ступени

плотность материала лопатки

Разрушающее напряжение


5. Расчет изгибных напряжений от потока газа



Название

Формула

Участки

1

2

3

4

5

Расход пара через каждое сечение пояска

0,028466

0,081724

0,130337

0,173376

0,218363

Окружная составляющая усилия

14,523862

39,30450

58,90623

74,68672

89,48053

Осевая составляющая усилия

-0,538448

-2,08445

-3,64685

-4,77720

-6,14126



5

4

3

2

1

Осевой момент

0

1,176432

5,53653

14,66803

29,84916

Окружной момент

0

0,043613

0,256068

0,763915

1,658716

Момент относительно главных осей

0

1,110923

5,186424

13,12774

25,20944

Момент относительно главных осей

0

0,389543

1,954417

6,587635

16,06884

Напряжения на входной кромке

0,0000E+00

3,2762E+05

1,4662E+06

4,5849E+06

1,1304E+07

Напряжения на выходной кромке

0,0000E+00

2,8547E+05

1,2229E+06

3,6629E+06

8,7352E+06


Расход пара через каждое сечение пояска



где плотность газа

средний радиус средней линии пояска

высота пояска

число лопаток

осевая составляющая скорости на выходе из рабочей лопатки в абс. движении

Окружная составляющая усилия



где окружные составляющие скорости на выходе и выходе их рабочей лопатки в абсолютном движении

Осевая составляющая усилия


где осевые составляющие скорости на выходе и выходе их рабочей лопатки в абсолютном движении

давление газа перед и за рабочей лопаткой

шаг на выходном радиусе из каждого пояска

Допускаемые напряжения 35 – 40 МПа


6. Проектирование и расчет елочного хвостовика


Вся геометрия для расчета елочного хвостовика берется с его чертежа. Приближенный расчет хвостовика предполагает равномерное распределение нагрузки между зубьями.


Чертеж лопатки Хвостовик лопатки


Название

Формула

Зуб

0

1

2

3

Площадь участка,

0,00102899

0,00195193

0,00089116

0,00056801

Радиус центра тяжести, м

0,0945

0,0697

0,0402

0,012716

Плотность материала

8600

8600

8600

8600

Длина хвостовика

0,14

0,14

0,14

0,14

Объем сегмента,

0,00014406

0,00027327

0,00012476

0,00007952

Масса сегмента

1,23890396

2,35012372

1,07295664

0,68388404

Угловая скорость

98696,04401

98696,04401

98696,04401

98696,04401

Центробежная сила сегмента хвостовика

11554,97992

16166,76961

4257,042346

858,2873926

Усилие, разрывающее хвостовик

0,00102899

0,00195193

0,00089116

0,00056801

Ширина узкого сечения сегмента

0,058

0,032

0,022

0,011

Напряжение разрыва


111616540

106573399,3

107676891,2

Углы (из чертежа)

10

10

10

10

Углы (из чертежа)

25

25

25

25

Сила, действующая нормально к поверхности зуба


101739,7814

101739,7814

101739,7814

Ширина контакта зубьев

с


0,009

0,009

0,009

Напряжение смятия на рабочей поверхности зуба


80745858,23

80745858,23

80745858,23

Напряжение среза

30956834

30956834

30956834

30956834

Плечо (из чертежа)


31363114,32

31363114,32

31363114,32

Изгибающий момент в основании зуба


0,0087

0,0087

0,0087

Момент сопротивления основания зуба


885,1360979

885,1360979

885,1360979

Максимальное напряжение изгиба в зубе


55321006,12

55321006,12

55321006,12


Случайные файлы

Файл
55406.rtf
146336.doc
48098.rtf
42451.rtf
131138.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.