Курсовая работа Расчет двигателя силовой установки газоперекачивающего агрегата мощностью 2,5 МВт

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень используемых условных обозначений и основных

сокращений, индексов

Введение

1. Исходные данные для расчета

2. Предварительный расчет

3. Расчет по исходным параметрам

3.1. Расчет параметров рабочего тела в характерных сечениях проточной части двигателя

3.2. Расчет основных данных двигателя

3.3. Предварительная оценка геометрических параметров узлов

в характерных сечениях двигателя

3.4. Расчет частоты вращения роторов газогенератора и свободной

турбины

4. Описание двигателя

Заключение

Список использованных источников

Реферат

Курсовая работа 28 с., 4 рис., 4 табл., 3 источников.

ГАЗОТУРБИННЫЕ ДВИГАТЕЛИ, ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ, ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ.

Объектом проектирования является турбовальный двигатель для силовой установки газоперекачивающего агрегата мощностью 2,5 МВт.

Цель работы – определение оптимальных параметров рабочего процесса, термогазодинамический, геометрический и кинематический расчет турбовального двигателя, расчет частоты вращения роторов.

Расчеты выполнены по аналитическим одномерным математическим моделям на персональном компьютере с использованием МаthCad.

В процессе термогазодинамического расчета получены параметры рабочего процесса, параметры рабочего тела в характерных сечениях, основные данные двигателя, определены предварительные геометрические и кинематические параметры узлов. Вычерчена схема проточной части двигателя с распределением параметров рабочего тела по тракту.

В результате работы рассчитываемый двигатель эклномичнее прототипа. Эффективный коэффициент полезного действия двигателя составляет 0,225 при удельном расходе топлива 0,32 кг/кВт·ч..

Двигатель может быть рекомендован к применению в наземных газотурбинных установках.

Введение

Как известно, в качестве газотурбинных установок малой и средней мощности могут быть использованы конвертированные газотурбинные двигатели авиационного типа.

Исторически, до некоторого времени, развитие технологии и улучшение конструкции стационарных и авиационных двигателей шло параллельными курсами. Однако, вследствие широкого применения ГТД в военной и гражданской авиации и значительных затрат на их разработку и совершенствование технологии, двигатели авиационного типа получили ряд преимуществ перед аналогичными стационарными: более высокий эффективный КПД (до 40% и более), высокое качество изготовления, модульность конструкции, - благодаря чему они нашли широкое применение в наземных условиях на газоперекачивающих станциях и в электроэнергетике. Недостатком их являются более высокие затраты на обслуживание и ремонт.

Надежность двигателей обеспечивают длительными доводочными и ресурсными испытаниями большого числа опытных ГТД на наземных стендах и в летающих лабораториях, строгой регламентацией технологии изготовления, сборки и эксплуатации. Необходимая экономичность достигается высокими параметрами двигателя, совершенной аэродинамикой турбомашин, рациональным использованием воздуха для охлаждения высокотемпературных деталей. Хорошие массовые показатели обеспечиваются за счет положенного в основу при проектировании принципа минимизации массы путем рационального использования материала, за счет новой технологии получения заготовок, широкого применения легких сплавов и материалов с высокой удельной прочностью (титановые, магниевые и другие сплавы).

При конвертировании авиадвигателя для работы на КС необходимо выполнить большой объем работы, обусловленной типом двигателей. Переработка ТВД или двухконтурного турбореактивного двигателя (ДТРД) обычно включает в себя: замену топливной системы, замену подвески (крепления) двигателя, снижение максимальной частоты вращения, температуры газа и степени сжатия, удаление(глушение) вентиляторного контура (в ДТРД) или редуктора в ТВД, перестановку навесных агрегатов с корпуса двигателя на раму, замену систем регулирования и автоматического управления. В отечественной практике при конвертировании авиадвигателей получили распространение силовые турбины транспортного типа на подшипниках качения, имеющие единый конструктивный облик с газогенератором. В настоящее время парк ГПА с газотурбинным приводом составляет более 80% от общего количества агрегатов, эксплуатируемых на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Принципы и методы проектирования свободной силовой турбины, выделенной на отдельный вал, во многом определяют экономичность всей установки.

Распределение параметров.frw