Расчет диска и лопатки компрессора НК-8

Содержание

Введение

1. Общие сведения о двигателе НК-8-2У

1.2. Системы, обеспечивающие работу и контроль работы двигателя:

1.3. Конструкция двигателя

1.3.1. Компрессор

1.3.2. Камера сгорания

1.3.3. Турбина

1.3.4. Реактивное сопло

1.3.5. Реверсивное устройство

1.4. Система смазки и суфлирования

1.5. Топливная система

1.6. Система запуска двигателя

1.7. Вспомогательная силовая установка ТА-6А

2. Компрессор высокого давления (описание своего узла)

3. Патентные исследования на тему: Противопомпажные устройства

3.1. Патент №

3.2. Патент №

Способ защиты турбокомпрессора от помпажа и устройство для его осуществления

3.3. Патент №

4.4. Анализ и разработка предложения по выбору патента для противопомпажного устройства

Введение

При проектировании двигателя необходимо учитывать особенности современной методологии разработки вновь создаваемого двигателя, основанной на рациональном сочетании организационных и технических принципов.

Создание эффективно и надёжно работающих компрессоров – одна из сложных проблем развития авиационных газотурбинных двигателей. Важными элементами компрессора являются рабочие и сопловые лопатки.

Разработке отдельного узла двигателя предшествует решение вопросов компоновки. К числу таких вопросов относятся:

– выбор конструктивной схемы двигателя, являющейся основой реализации выбранной газодинамической схемы с соблюдением условий прочности, виброустойчивости, надёжности и условий эксплуатации;

– определение силовой схемы двигателя дополняющей конструктивную схему. В частности, уточнение способов передачи усилий от роторов к корпусу двигателя, условия сочленения его основных узлов;

– удовлетворение общих требований к двигателю с точки зрения возможности эксплуатации его по техническому состоянию.

В данной работе за основу берется конструкция компрессора высокого давления двигателя НК8.

Турбовентиляторный двигатель НК82У представляет собой двухконтурный, двухкаскадный, газотурбинный двигатель со смешением потоков воздуха и газа (рис. 1).

Этот двигатель является модификацией двигателя НК82, у него повышенная тяга, уменьшенный удельный расход топлива и увеличенная тяга реверса. На взлетном и крейсерских режимах у двигателя НК82У более высокие запасы газодинамической устойчивости. На двигателе НК82У установлена система сигнализации опасной температуры подшипников СТП3 и система ограничения температуры выходящих газов РТ129АТ. В масляной системе в линии откачки масла из опор стоят магнитные пробки, позволяющие судить о состоянии деталей опор роторов. Для осмотра в процессе эксплуатации проточной части двигателя, лопаток компрессора низкого и высокого давления, а также лопаток турбины предусмотрены специальные окна, через которые может осуществляться зачистка забоин на лопатках без снятия двигателя. Кроме того, на двигателе выполнены работы, повышающие надежность узлов и их ресурс. На самолете Ту154А в хвостовой части фюзеляжа установлены три двигателя НК8 2У (рис. 1 и 2).

Два внешних двигателя — первый и третий — установлены в легкосъемных гондолах на горизонтальных пилонах, а второй двигатель установлен на внутренней гондоле внутри фюзеляжа. Для улучшения посадочных характеристик самолета на внешние двигатели установлен реверс тяги. Для обеспечения удобств эксплуатации все агрегаты расположены в нижней части двигателя. Максимально уменьшена длина и количество трубопроводов. Рис. 1. Двигатель НК82У с реверсом (вид слева) 2 Рис. 2. Двигатель НК82У с соплом (вид справа).

Анализ и разработка предложения по выбору патента для противопомпажного устройства

1)УСТРОЙСТВО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОМПАЖА АВИАЦИОННОГО ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ (ТРДД) НА ВЗЛЕТНОМ РЕЖИМЕ(2251012)

ПЛЮСЫ:

1. Изобретение позволяет уменьшить гидравлические потери в охлаждающем тракте при лучших весовых характеристиках устройства, предотвращающего помпаж авиационного двухконтурного турбореактивного двигателя на взлетном режиме.

2. при начале помпажа перепускают часть топлива из топливной магистрали в топливный бак.

МИНУСЫ:

1. они реагируют на уже произошедший помпаж и предотвращают его дальнейшее развитие, но при этом происходит значительное уменьшение тяги двигателя.

2. кольцевой охладитель, охватывающий корпус компрессора высокого давления, является внутренней обечайкой наружного контура. Воздух, входящий в промежуточный объем между наружным и внутренним контурами через входные отверстия и выходящий через выходные отверстия, протекает над корпусом компрессора с очень малой скоростью и не может эффективно охладить корпус компрессора. Поток воздуха осуществляется постоянно и на взлете.

3. входные отверстия для ввода воздуха в промежуточный объем между наружным и внутренним контурами нерегулируемые;

4. выходные отверстия также нерегулируемые.

2)СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТУРБОКОМРПЕССОРА ОТ ПОМПАЖА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

Плюсы:

производится одновременный контроль обратных значений температур и их усредненные пороговые значения, и давления воздуха за компрессором.

данный способ и устройство позволяют повысить надежность работы двигателей, а, следовательно, обеспечивают безопасность полета летательных аппаратов

Минусы:

низкие быстродействие и надежность распознавания и ликвидации помпажа, обусловленные отсутствием контроля комплекса параметров двигателя и их порогового значения, полученных интерполяцией (усреднением).

низкие быстродействие и надежность защиты турбокомпрессора от помпажа, обусловленные отсутствием одновременного контроля параметров обратных значений температур и давления воздуха за компрессором.

3)СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОМПАЖА

ПЛЮСЫ:

повышение качества работы САУ в части защиты ГТД от помпажа и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА.

МИНУСЫ:

низкая эффективность и невозможность использования на одномоторных летательных аппаратах (ЛА).

Прекращение подачи топлива в КС обычно обеспечивает вывод компрессора двигателя из помпажа. Но процесс потери и восстановления запасов газодинамической устойчивости (ГДУ)