Турбокомпрессор с термогазодинамическим расчетом

1. Чертежа вала турбокомпрессора А3:

Указаны размеры для справок.

Материал вала 30ХМ, материал рабочего колеса ХН65МВ.

После сварки трением, в месте контакта вала и рабочего колеса, убрать наплыва материала.

Шероховатость по все расточной части рабочего колеса.

2. Рабочий чертеж корпуса подшипника А3:

Неуказанные предельные отклонения валов h11, отверстий H11, остальные ±IT11/2 по ГОСТ 25347-82.

Остальные требования по ГОСТ 1.00022-80.

Маркировать: завод изготовитель, материал, дата выпуска.

3. Чертеж крышки турбины А3:

Шероховатость по всей поверхности лопатки.

4. Рабочее колесо компрессора А3:

Сечение А-А располагается на диаметре 53,1 мм.

Сечение Б-Б располагается на диаметре 39,6 мм.

Сечение В-В располагается на диаметре 26,1 мм.

Шероховатость по всей длине проточной части.

5. Сборочный чертеж турбокомпрессора А1.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 34 страницах, где приведено описание расчета элементов турбокомпрессора с профилированием.

          Турбокомпрессор состоит из следующих частей: крышка компрессора, корпус подшипников, крышка турбины с сопловым аппаратом, рабочее колесо турбины, вал с рабочим колесом турбины, корпусов турбины и компрессора, подшипника.

          Для определения геометрических параметров основных узлов и термогазодинамических параметров проведен термогазодинамический расчет.

          Перечислены исходные данные для газодинамического расчета центробежного компрессора:

• Расход воздуха – 0,2 кг/с;
• Степень повышения давления в компрессоре – 2;
• Теплофизические константы для воздуха – 1,4; 286,86 кДж/кг*К;
• Диаметр на выходе из РК – 90 мм;
• Давление и температура воздуха на входе в компрессор – 101,33 кПа; 288 К.

При предварительном расчете использована одномерная модель рабочего процесса. Показана схема проточной части ЦБК.

Определены основные и геометрические параметры ЦБК. Данные занесены в таблицу:

Выполнен расчет параметров потока на входе в РК и в характерных сечениях проточной части компрессора, а точнее на выходе из РК, щелевого диффузора, спирального сборника и компрессора. Показана схема рабочей решетки с радиальными лопатками.

Проведено профилирование основных элементов проточной части. Первым проводится профилирование канала РК в меридиональной плоскости. Показана таблица значений геометрических параметров, которые характеризируют форму канала и рисунок формы каналов. Также приведена таблица и рисунок формы внешнего контура канала РК.

Далее описано профилирование входной части лопаток РК, что обеспечивает отсутствие обратных токов, безударный вход потока на лопатки и отрыв потока в межлопаточных каналах. В качестве исходных данных для профилирования использовано число лопаток рабочего колеса и значение угла. Расчет проводится в трех контрольных сечениях: на втулочном, среднем и периферийном диаметрах. Результаты приведены в табличном виде.

Последним выполняется профилирование спирального сборника в окружной плоскости. Обычно внутренний и внешний контур сборника выполняется с помощью сопрягающихся дуг окружностей. После контура сборной улитки проводится построение проточной части патрубка отвода. Показаны таблица геометрических параметров спирального сборника и его схема.

Согласование компрессора ТКР и турбины обеспечивается их взаимным балансом мощностей, расхода и частоты вращения ротора. Исходные данные задаются исходя из обзора технической литературы, также предварительно выбираются геометрические параметры РК и соплового аппарата и некоторые коэффициенты. Найдена критическая скорость в турбине – 543 м/с. Рассчитаны параметры на выходе из соплового аппарата, на входе и выходе РК.

Определены параметры турбины в целом и ее технические параметры. Результаты приведены в таблице:

В ходе выполнения работы был приведен состав турбокомпрессора и исходные данные для термогазодинамического расчета.

Выполнен газодинамический расчет ЦБК, параметров потока на входе в РК и в характерных сечениях проточной части компрессора, а точнее на выходе из РК, щелевого диффузора, спирального сборника и компрессора.

Проведено профилирование основных элементов проточной части.

Рассчитаны параметры на входе в РК и на выходе из РК и соплового аппарата.

Определены газовые и технические параметры самой турбины.

Спецификация – 2 листа

В программе: Компас 3D v