Проект газотурбинного двигателя с регенерацией тепла уходящих газов, вырабатываемой полезной мощностью 25 МВт
Аннотация
Исходные данные для проектирования позволяют разработать высокоэкономичный газотурбинный двигатель, с техническими показателями, не уступающими современным аналогам.
В проекте произведены следующие расчёты:
1. Расчёт тепловой схемы, который состоит из предварительного и уточненного расчётов. Основная задача состоит в определении основных параметров рабочего тела для последующих расчётов двигателя. Также производится распределение степени повышения давления между компрессорами, выбор КПД различных узлов, коэффициентов отбора воздуха на охлаждение элементов двигателя. Определяется КПД ГТУ, отражающего экономичность рассчитываемого агрегата.
2. Моделирование осевого компрессора. Рассматриваемая установка имеет двукаскадный осевой компрессор. Целью расчёта является определение основных геометрических размеров компрессоров и частот вращения роторов.
3. Газодинамический расчёт осевой турбины, главная задача которого состоит в согласовании работы турбины с работой компрессора.
Расчёт состоит из этапов:
– термодинамический расчёт параметров турбины. Определяются теплоперепад на турбине, число ступеней, распределяется теплоперепад по ступеням;
– детальный поступенчатый расчёт осевой турбины по среднему диаметру;
– определение кинематических параметров потока на среднем диаметре;
– выбор закона закрутки и расчёт параметров потока на различныx радиусах.
4. Расчёт на прочность узла ГТД. В качестве узла выбрана лопатка третьей ступени силовой турбины. Проводится расчёт на прочность пера и хвостовика лопатки.
5. Краткое описание проектируемого двигателя.
6. Выбор и краткое описание оборудования цеха.
7. В разделе «технология и эксплуатация» описаны технологии пуска, режимная работа, нормальный и аварийный останов ГTД.
8. В специальной теме представлен проект системы охлаждения турбины высокого давления.
В проекте произведены следующие расчёты:
1. Расчёт тепловой схемы, который состоит из предварительного и уточненного расчётов. Основная задача состоит в определении основных параметров рабочего тела для последующих расчётов двигателя. Также производится распределение степени повышения давления между компрессорами, выбор КПД различных узлов, коэффициентов отбора воздуха на охлаждение элементов двигателя. Определяется КПД ГТУ, отражающего экономичность рассчитываемого агрегата.
2. Моделирование осевого компрессора. Рассматриваемая установка имеет двукаскадный осевой компрессор. Целью расчёта является определение основных геометрических размеров компрессоров и частот вращения роторов.
3. Газодинамический расчёт осевой турбины, главная задача которого состоит в согласовании работы турбины с работой компрессора.
Расчёт состоит из этапов:
– термодинамический расчёт параметров турбины. Определяются теплоперепад на турбине, число ступеней, распределяется теплоперепад по ступеням;
– детальный поступенчатый расчёт осевой турбины по среднему диаметру;
– определение кинематических параметров потока на среднем диаметре;
– выбор закона закрутки и расчёт параметров потока на различныx радиусах.
4. Расчёт на прочность узла ГТД. В качестве узла выбрана лопатка третьей ступени силовой турбины. Проводится расчёт на прочность пера и хвостовика лопатки.
5. Краткое описание проектируемого двигателя.
6. Выбор и краткое описание оборудования цеха.
7. В разделе «технология и эксплуатация» описаны технологии пуска, режимная работа, нормальный и аварийный останов ГTД.
8. В специальной теме представлен проект системы охлаждения турбины высокого давления.