1. Оценка геометрических параметров характерных сечений тВаД

Сечение вх-вх на входе в компрессор

• площадь сечения канала

.

• наружный диаметр канала

м,

где – относительный диаметр втулки рабочего колеса на входе в компрессор, принимать .

Меньшие значения выбирать для ТВаД с большей эффективной мощностью. При выборе для малоразмерных ТВаД учитывать возможность размещения передней опоры ротора компрессора во втулке.

• диаметр втулки рабочего колеса 1-й ступени компрессора

м.

• средний диаметр входного сечения

м.

• высота лопатки первой ступени компрессора

м.

Сечение к-к на выходе из компрессора

.

Для вычисления диаметральных размеров в этом сечении необходимо вначале выбрать схему проточной части компрессора.

Выбираем проточную часть при постоянном наружном диаметре D_к = D_вх

• относительный диаметр втулки

.

• высота лопатки последней ступени компрессора

м.

Высота лопатки последней ступени должна быть h_к ≥ 18 мм (для некоторых маломощных двигателей на последних ступенях допускаются более короткие лопатки, но не менее ). При выборе скоростей с_вх и с_к в указанных ранее пределах отношение высот лопаток.h_вх/h_к = 2,0…3,5.

Для высоконапорных компрессоров ( ) это отношение может быть увеличено до 4,5…5,0.

Отношение h_вх/h_к = 4,792 – в пределах нормы.

• средний диаметр выходного сечения

м.

Примечание. При постоянном диаметре втулки D_вт.к = const

; , м; , м.

При постоянном среднем диаметре D_ср.к = const

; , м.

Сечение г-г на выходе из камеры сгорания

.

Средний диаметр сечения г-г выбирают в интервале D_ср.г = (1,05…1,2)·D_ср.к.

Выбираем D_ср.г = 1,05·D_ср.к = 1,05·0,392 = 0,411 м.

• высота лопатки соплового аппарата (СА) первой ступени турбины

м.

Должно быть D_ср.г /h_г = 5…15. Для двигателей с большей эффективной мощностью ближе к верхнему пределу.

Отношение D_ср/h_г = 12,918 – в пределах нормы.

• наружный диаметр первой ступени турбины

D_г = D_ср.г + h_г = 0,411 + 0,032 = 0,443 м.

• внутренний диаметр канала в сечении

D_вт.г = D_ср.г – h_г = 0,411 – 0,032 = 0,38 м.

Сечение т-т на выходе из турбины

.

Остальные размеры определяются в зависимости от формы проточной части турбины.

Выбираем проточную часть при постоянном среднем диаметре D_ср.т = D_ср.г

• относительный диаметр втулки

.

• высота лопатки последней ступени турбины

м.

При выборе значения с_г в указанных ранее пределах должно быть h_т /h_г = 1,2…2,5 (при числе ступеней турбины 4 и более h_т /h_г ≤ 5,0). Если указанное отношение не получается, надо изменить с_г или М_т и пересчитать параметры газового потока.

Если вычисленная величина диаметра втулки последней ступени не позволяет спроектировать требуемую конструкцией ступицу диска последней ступени, необходимо изменить отношение h_т /h_г, в указанном выше диапазоне, изменив форму проточной части турбины.

Отношение h_т /h_г = 3,825 – в норме.

• внутренний диаметр канала в выходном сечении турбины

D_вт.т = D_ср.т – h_т = 0,411 – 0,122 = 0,289 м.

• наружный диаметр выходного сечения турбины

D_т = D_ср.т + h_т = 0,411 + 0,122 = 0,533 м.

Примечание. При постоянном диаметре втулки D_вт.т = const.

; , м; , м.

При постоянном наружном диаметре D_т = D_г (применяется редко)

; , м; D_вт.т = D_т – 2h_т, м.

Сечение с-с на выходе из выходного устройства

.

м.