Конструкция и рабочий процесс камер сгорания авиационных газотурбинных двигателей.
Год: 2007
Автор: Кравченко И.Ф., Костюк В.Е., Гусев Ю.А.
Жанр: Учебное пособие
Издательство: ХАИ
ISBN: Нет
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Изначально компьютерное (eBook)
Количество страниц: 89
Описание: Рассмотрены устройство и особенности рабочего процесса камер сгорания авиационных ГТД. Изложены их основные параметры, показатели качества работы и конструкции. Даны энергетические характеристики авиационных топлив. Приведены требования к камерам сгорания авиационных ГТД.
Для студентов, выполняющих лабораторный практикум, курсовое и дипломное проектирование по конструкции газотурбинных двигателей.
Введение: Камера сгорания - важнейший узел газотурбинного двигателя (ГТД). Ее назначение состоит в непрерывном производстве нагретого рабочего тела для газовой турбины посредством сжигания топлива в потоке сжатого воздуха, истекающего из компрессора.
Эффективное сжигание топлива в скоростном воздушном потоке в условиях ГТД весьма проблематично. Во-первых, потери давления, обусловленные подводом тепла к потоку, пропорциональны квадрату его скорости. При характерных для современных ГТД скоростях потока на выходе из компрессора и температурах газа перед турбиной потери давления могли бы составить четвертую часть повышения давления в компрессоре, что совершенно неприемлемо. Во-вторых, состав топливовоздушной смеси, обеспечивающий допустимую температуру газа перед турбиной, находится вне или вблизи концентрационных пределов распространения пламени. Кроме того, горение в потоке должно быть устойчивым - без «срывов» (уноса фронта пламени вниз по течению) и «проскоков» (перемещения фронта пламени вверх по течению) пламени. Это возможно при равенстве абсолютных значений локальных скоростей течения и распространения пламени либо при непрерывном поджигании топливо-воздушной смеси, движущейся со скоростью, превышающей скорость распространения пламени.
Перечисленные выше проблемы, а также экономические, экологические и эксплуатационные требования к авиационным ГТД обуславливают необходимость тщательного конструктивного обеспечения рабочего процесса камер сгорания (всего к камере сгорания ГТД предъявляется более двух десятков параметрических требований).
Конструктивный облик современных камер сгорания сформировался за более чем полувековую историю развития ГТД, в ходе которой процесс совершенствования этого узла постепенно, но непрерывно продолжался. Близкое внешнее сходство камер сгорания авиационных ГТД различных поколений не следует рассматривать как свидетельство недостаточного прогресса в этой области. В камере сгорания, как ни в каком другом узле ГТД, вопросы организации рабочего процесса и конструктивного исполнения взаимозависимы. Несмотря на относительную простоту конструкции, в камере сгорания происходят сложные, многообразные процессы: химические реакции, сложный теплообмен, диффузия, турбулентное перемешивание топ-ливовоздушных и газовых потоков. Правильная организация процесса в камере сгорания сводится к созданию требуемой гидродинамической структуры потоков жидкостей, паров и газов. В результате достигается тонкий баланс размеров, параметров и показателей. Любое изменение в конструкции отдельных деталей ведет к искажению этой структуры и, следовательно, к изменению результирующих показателей камеры. Этим обусловлен относительный консерватизм разработчиков камер сгорания.
Стремление к дальнейшему совершенствованию конструкции камер сгорания авиационных ГТД проявляется в настоящее время в большей степени, чем прежде. Главными мотивами этого выступают экология (ужесточение норм на выбросы вредных веществ) и ресурсосбережение (перспектива использования альтернативных топлив).
Учебное пособие предназначено для изучения конструкции узлов авиационных ГТД на лабораторных и практических занятиях. В нем приведены задания по изучению и анализу конструкций конкретных схем основных камер сгорания. Для самостоятельной оценки студентом степени освоения материала предложены контрольные вопросы, которые помогут при подготовке к защите отчета по практическому занятию. Примеры выполненных конструкций камер сгорания (рис. П.1 - П.9) и сведения о конструкционных материалах могут быть использованы в курсовом и дипломном проектах. Разделы ознакомительного и теоретического характра предназначены для изучения студентами в часы, отведенные для самостоятельной работы.
Какой программой открыть книгу?
Опубликовано группой
