Турбокомпрессор с изменяющейся геометрией

Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Октября 2011 в 23:50, реферат

Краткое описание

Турбонаддув — один из методов агрегатного наддува, основанный на утилизации энергии отработавших газов. Основной элемент системы —турбокомпрессор. На низких оборотах двигателя при недостаточном образовании выхлопных газов нагнетается мало воздуха. Работа турбины практически незаметна и мощность не увеличивается – это явление называют турбояма.

Скачать в ZIP (493.25 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

2 ТКР.docx

— 564.68 Кб (Скачать)

     Температура газа за направляющим аппаратом 

     Число Маха 

     т. е. поток газа дозвуковой и сопло  надо выполнять суживающимся.

     Радиальная  и окружная составляющие абсолютной скорости газа перед рабочим колесом (см. рис. 17.6) 
 

     где — угол выхода потока из направляющего аппарата.

     Угол  входа потока на лопатки рабочего колеса 

     где — окружная скорость на наружном диаметре колеса.

     С целью повышения КПД турбины  принимают Условная адиабатическая скорость истечения газа 

     Параметры быстроходности турбины 

     лежат в диапазоне

     Относительная скорость потока перед колесом 

     Наружный  диаметр рабочего колеса 

     Необходимо  иметь в виду, что

     Потери  энергии в направляющем аппарате 

     Входной диаметр направляющего аппарата 

     Показатель  политропы расширения в направляющем аппарате, 
 

     Давление  газа на выходе из направляющего аппарата 

     Плотность газового потока 

     Ширина  лопаток направляющего аппарата 

     Расчет  рабочего колеса. Адиабатическая работа расширения газа в колесе турбины

     Данные  расчета конструктивных параметров рабочего колеса запишем в таблицу 5.1

    Параметры
    Значения, м
    Внутренний  диаметр при  

    Втулочный диаметр  при 

    Среднеквадратический  диаметр колеса на выходе 

    Ширина лопаток  колеса на входе 

    Ширина лопаток  при 

  
 
 
 
 
 
 
 
 

     где — коэффициент скорости;  — относительный среднеквадратичный диаметр колеса на выходе.

     Окружная  скорость на диаметре  

     Считая  выход потока газа осевым из треугольника скоростей (см. рис. 125) находим величину абсолютной скорости на выходе из колеса 

     Температура газа на выходе колеса 
 

     где — коэффициент дисковых потерь.

     Адиабатический КПД турбины без учета потерь с выходной скоростью 

     Адиабатический  КПД турбины с учетом потерь с  выходной скоростью 

     Общий КПД турбины  

     где - механический КПД турбокомпрессора.

     КПД турбокмпрессора 

     Мощность  развиваемая турбиной 

       Расчет особенностей работы турбокомпрессора  на режимах частичной мощности  ДВС.

           Данный расчет производится по аналогии с расчетом для номинального режима работа турбины и компрессора, используя метод итераций. Результаты расчета представлены в виде таблиц  5.2, 5.3, 5.4, а также графиков функций зависимостей КПД турбины, компрессора, степени повышения давления и эффективного КПД двигателя от частоты вращения двигателя, представленных на рисунках 5.3, 5.4, 5.5. 

     Таблица 5.2 Основные параметры двигателя

ne 2000 1750 1500 1250 1000 750 500
ge 212 203,3875 201,4 206,0375 217,3 235,1875 259,7
Ne 190 181,732 164,5875 140,793 112,575 82,16016 51,775
 

     Таблица 5.3 Результаты расчета компрессора  на режимах частичной мощности работы ДВС

Gв 0,3569255 0,32752 0,293727 0,257049 0,216765 0,171224 0,119146
Qв 0,2999374 0,275231 0,24683 0,216007 0,182156 0,143885 0,100123
πк 1,37 1,33 1,3 1,26 1,22 1,17 1,12
Lад.к 27699, 24985,05 22910,44 20090,42 17205,71 13503,2 9685,889
u2 214,8636 204,0631 195,4075 182,9864 169,3404 150,0178 127,0557
nк 37324,3 35448,13 33944,55 31786,87 29416,4 26059,84 22071,05
c2u 179,196 170,1886 162,9698 52,6107 141,2299 125,1148 105,9644
c2r 64,45908 61,21893 58,62224 54,89593 50,80213 45,00534 38,11671
c2 190,43 180,8644 173,1927 162,1838 150,0891 132,9632 112,6115
c4 90,14580 74,67881 62,17497 56,46755 49,26199 39,99004 51,29666
ηад.к 0,70706 0,672246 0,63355 0,588248 0,552536 0,497878 0,438295
Nк 13,9827371 12,17294 10,62177 8,778984 6,749965 4,643841 2,633012

      

     Таблица 5.4 Результаты расчета турбины на режимах частичной мощности работы двигателя.

Gг 0,368114 0,337792 0,302935 0,265107 0,223561 0,176591 0,122881
pт 0,12485 0,123597 0,122976 0,121745 0,119927 0,117557 0,114675
Lад.т 49979,9412 47416,87 46135,33 43572,26 39727,65 34601,5 28193,81
ρт 0,5 0,52 0,54 0,56 0,58 0,6 0,6
Lс 24989,97 22760,1 21222,25 19171,79 16685,61 13840,6 11277,53
с1 210,148224 200,5533 193,6594 184,0663 171,7172 156,3941 141,1724
α1 25 20 15 10      5      4      2
c1r 88,81247 68,59328 50,12274 31,96277 14,96614 10,9095 4,926845
c1u 190,4589 188,4585 187,0606 181,2699 171,0638 156,0131 141,0864
β 105,36497 102,8164 99,45459 93,07408 83,43118 61,20901 19,3486
cад. 316,1643 307,9509 303,7609 295,2025 281,8781 263,0646 237,4608
Х 0,6795947 0,662648 0,643294 0,619868 0,600758 0,57027 0,53506
w1 92,10451 70,34587 50,81298 32,00883 15,06504 12,44833 14,87058
w2 129,6934 116,5072 107,5345 100,2917 92,3658 87,9282 86,7636
u2ср 102,5485 97,39375 93,26265 87,33443 80,82156 71,5994 60,64022
c2 79,398853 63,94047 53,5326 49,30632 44,71371 51,03817 62,0539
T2 881,93155 884,7791 886,8768 889,215 891,2964 893,7247 896,2428
ηад.т 0,8039329 0,823889 0,835942 0,839103 0,841837 0,829359 0,79871
ηт 0,7637362 0,782694 0,794145 0,797147 0,799745 0,787891 0,758775
ηтк 0,6139927 0,644853 0,663859 0,668888 0,673255 0,653444 0,606041
Nт 14,051478 12,53644 11,09898 9,208085 7,102964 4,814262 2,628768
ηэ 0,4001492 0,417094 0,42121 0,411729 0,390389 0,360698 0,326652

 

     

     Рисунок 5.3 Графики зависимости КПД турбины и компрессора от частоты вращения коленчатого вала ДВС

 

     Рисунок 5.4График зависимости степени повышения  давления от  от частоты вращения коленчатого вала ДВС

 
 
 
 
 
 

     Рисунок 5.5 График зависимости эффективного КПД двигателя от частоты вращения коленчатого вала

Информация о работе Турбокомпрессор с изменяющейся геометрией