Расчет на прочность деталей газовых турбин
Обновлено
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 закруткиИсходные данные для профилирования лопатки берутся из результата расчета программы RCU на корневом, среднем и периферийном сечении лопатки.Исходные данныеНазвание | 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 |
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 |
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 |
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 |
Название | Формула | Зуб | ||||
1 | 2 | 3 | 0 | |||
Центробежная сила участка гребня | 858,28739 | 4257,0423 | 16166,769 | 11554,979 | ||
Напряжение разрыва | 167538,9872 | 338476,7293 | 521324,1987 | |||
Напряжения разрыва | 108791550,1 | 109895042 | 116367008,6 |
