В основе расчета лежит методика, разработанная специалистами авиапромышленности и основанная на результатах статического анализа геометрических параметров профилей большого числа реально выполненных, тщательно отработанных и испытанных ступеней.
Исходными данными для расчета геометрических параметров профилей являются результаты газодинамического расчета ступени по сечениям.
Расчет производим на ЭВМ. Результаты расчета профилей лопаток ТВД и ТНД сводим в табл.3.1 и 3.2 .
Таблица 3.1. Геометрические параметры профилей рабочих лопаток ступени ТВД
Наименование величины |
Формула |
Обозн |
Разм. |
Сечение | ||
корн. |
средн. |
периф. | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Скорость входа потока в решетку |
C1a/sin1 |
W1 |
м/с |
285,7 |
198,8 |
151,0 |
Скорость выхода потока из решетки |
w12 + 2т hcтад |
W2 |
м/с |
359,7 |
394,1 |
428,5 |
Входной угол потока |
arctg (c1a/ (c1u - u1)) |
|
град |
30,6 |
47,0 |
74,4 |
Выходной угол потока |
arcsin (c2a/w2) |
2 |
град |
30,7 |
27,8 |
25,4 |
Число Маха |
w2/a2 |
Mw2 |
- |
0,602 |
0,650 |
0,699 |
Ширина решетки |
из расчета по среднему диаметру |
B |
м |
0,054 |
0,046 |
0,038 |
Угол установки профиля |
0,85arctg [ (w1sin1 + +w2sin2) / (w2cos2 - w1sin1)] |
y |
град |
80,1 |
62,2 |
49,8 |
Хорда профиля |
B [1/ sinу + 0,054* * (1-1/sinу)] |
b |
м |
0,0543 |
0,0516 |
0,0495 |
Относительная максимальная толщина профиля |
Принимаем |
Cmax |
- |
0,250 |
0,125 |
0,045 |
Оптимальный относительный шаг решетки |
0,6{ [180 (sin1/sin2) / / (180-1-2)] 1/3* * [1-cmax] } |
tопт |
- |
0,516 |
0,730 |
0,983 |
Диаметр рассчитанного сечения |
DСР*rОТН |
D2 |
м |
1,040 |
1, 193 |
1,346 |
Число лопаток в решетке |
D2/ (tоптb) |
Zл |
шт |
116 |
116 |
116 |
Шаг решетки |
D2/zл |
t |
м |
0,028 |
0,032 |
0,036 |
Фактический относительный шаг |
t/b |
t |
- |
0,518 |
0,626 |
0,737 |
Входной геометрический угол профиля |
1/ [a112+ +b11+c1+ (a212+ +b21+c2) 2] |
1л |
град |
30,8 |
54,2 |
75,8 |
Эффективный выходной угол решетки |
2 - 25 |
2э |
град |
27,7 |
24,8 |
22,4 |
Затылочный угол профиля |
Принимаем |
|
град |
10,5 |
9,8 |
9,1 |
Выходной геометрический угол профиля |
2э + 26,66cmax - 0,2764,29t + 4,13 |
2л |
град |
33,4 |
26,8 |
22,0 |
Относительный радиус выходной кромки |
Принимаем |
R2 |
- |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
Относительный радиус входной кромки |
0,0527sin1л+0,007* *sin2л+0,236cmax+ +0,18R2-0,053 |
R1 |
- |
0,039 |
0,024 |
0,013 |
Относительное положение максимальной толщины |
0,1092+1,00810-3* *1л+3,33510-3* *2л-0,1525t+0,2188* * Сmax+4,697Ч10-3g |
Xc |
- |
0,276 |
0,231 |
0, 199 |
Относительная длина средней линии профиля |
1,32-2,18210-31л - 3,07210-3* *2л+0,367cmax |
L |
- |
1,242 |
1,165 |
1,103 |
Угол заострения входной кромки |
3,51arctg [ (cmax/2- R1) / ( (1-xc) L-R1)] |
|
град |
55,5 |
31,1 |
9,1 |
Угол заострения выходной кромки |
3,51arctg [ (cmax/2- R2) / ( (1-xc) L-R2)] |
2 |
град |
15,9 |
7,3 |
1,8 |
Горло межлопаточного канала |
tsin2 |
2 |
м |
0,0131 |
0,0135 |
0,0139 |
Радиус входной кромки |
bR1 |
R1 |
м |
0,0021 |
0,0013 |
0,0007 |
Радиус выходной кромки |
bR2 |
R2 |
м |
0,0005 |
0,0005 |
0,0005 |
Максимальная толщина профиля |
b cmax |
Cmax |
м |
0,0136 |
0,0064 |
0,0022 |
Положение макс. толщины профиля |
b xc |
Xc |
м |
0,0150 |
0,0119 |
0,0099 |