燃气轮机课程设计--燃气轮机方向

燃气轮机课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 --燃气轮机方向 燃气轮机方向 大气进气 进大气 气阀 排 气 涡压 G/M/F 轮气 机机 ~ 燃烧室 一、单轴燃气轮机循环计算 1、设计参数 ,,5T,288KP,1.013，10Pa 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状态进气条件:,; 00 ,T,993K燃气初温:; 3 N,30KW燃机功率:; e 2、循环计算选取数据 ,,2.1,压气机压比:; C ,,0.83,; 压气机效率:C ,,,0.96燃烧室燃烧效率:; B ,,,0.85涡轮效率:; T ,,0.99,机械效率:; m ,,,,,0.98,0.94,0.96,,压力损失:，，; inBout ,,,,,,0.88435,,,, ; inBout ,,,,,1.85714,,,涡轮膨胀比:; TC 漏气量:; ,,0 3、变比热循环计算 3.1、压气机进口参数 5,,,,,p,p,,0.95222，10PaT,T,288K由,，查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1、2得: 10in10 00,ln, Iln,,I 1111 8354.27 -6.2958 1.71153 -0.002335 ，，I,8354.27,6.2958，0.95222,8348.28KJ/Kmol， 1,,0 ，，ln,,1.71153,0.002335，0.95222,1.70931; 1,,0 3.2、压气机出口参数 00,ln,,ln,，ln,,1.71153，ln2.1,2.45347由，查表1、2得: 21C 00I ln, T 2s2 355 2.44453 10306.64 356 2.45441 10335.85 ,T,355.90K经插值得:; 2s 0，，，，I,10306.64，0.9，10335.85,10306.64,10332.93KJ/Kmol ; 2s,,0 00I,I,000,0s21; ，，，，,,,I,I,I,，I,10738.20KJ/KmolCsC2211,,000I,I21 查表1得: 0,I I T 22 369 10715.82 -3.6629 370 10745.07 -3.6382 ,T,369.77K经插值得:; 2 5,,,p,p,,1.99966，10Pa由于得: 21C ，，I,10738.20,3.6439，1.99966,10730.91KJ/Kmol; 2,,0 ,ln,,ln,，ln,,1.70931，ln2.1,2.45125; 21C l,I,I,10730.91,8348.28,2382.63KJ/Kmol压气机压缩功:; C21 3.3、燃烧室出口参数 ,T,993K已知燃气初温:， 3 5,,,p,p,,1.95970，10Pa , 32B 查表1得: ,,0,,1 0I 30079.99 32209.89 3 ,I 1.6338 0.6872 3 ，，，，I,30083.19KJ/KmolI,32211.24KJ/Kmol计算得:，; 33,,0,,1T,298K由查表1得: 1' ,,0,,1 0I 8645.24 8898.96 1' ,I -5.8852 -5.9498 1' ，，，，I,8633.71KJ/KmolI,8887.30KJ/Kmol计算得:，; 1'1',,0,,1 CH已知燃烧室所用燃料为航空煤油，分子式为，分子量816 HQ,44509KJ/KgM,112.21g/mol，低发热值。 fP 计算燃料摩尔系数: 57.17,II,,，，，，,32,,0,0,,H,，57.17,,61.17,,,,,，，，，，，，，MQ,IIIIfPB31'31',,0,,1,,0,,1 57.17，30083.19,10730.91，，,112.21，44509，0.96，57.17，30083.19,8633.71,61.17，32211.24,8887.30，，，， ,0.24082 1,过量空气系数:; ,,4.15248, 0.24082,燃料空气质量流量比:; ,,,0.016316,l14.760 ,T,993K由查表1得: 3 00,IIln,,ln, Iln, 333333,,0.2 30329.43 1.4341 30532.24 6.30687 -0.000143 6.30659 ,,0.3 30749.55 1.3363 30752.16 6.34105 -0.000137 6.34078 0，，，，I,30619.28KJ/KmolI,30622.01KJ/Kmol经插值得:，; 33,,0.24082,,0.24082 0，，，，ln,,6.32055ln,,6.32082 ，; 33,,0.24082,,0.24082 3.4、涡轮出口参数 00,ln,,ln,,ln,,6.32082,ln(2.1，0.88435),5.70179由，查表得: 43T ,,0.2,,0.3,,0.24082 T,851K 0ln, 5.68893 5.71665 5.70025 4 0I 25800.13 25970.77 25869.19 4s ,,0.2,,0.3,,0.24082 T,852K 0ln, 5.69357 5.72134 5.70491 4 0I 25832.97 26003.95 25902.76 4s 0,T,851.32K，，I,25880.34KJ/Kmol经插值得:，;4s4s,,0.24082 ，，I,25881.34KJ/Kmol 4s,,0.24082 ,ln,,ln,，ln,,5.70152; 43T ,p5,3; p,,1.05523，10Pa4,,T 00I,I,0000,34; ，，，，,,,I,I,I,I,,26591.18KJ/KmolTsT4334,,0.2408200I,Is34 查表1得: ,,0.2,,0.3,,0.24082 T,873K 0I 26524.27 26702.30 26592.94 4 ,I 1.0661 0.9786 4 I26525.39 26703.33 26598.03 4 ,T,873K由表数据可以计算得:， 4 0，，I,26598.03KJ/Kmol ; 4,,0.24082 l,I,I,30622.01,26598.03,4023.98KJ/Kmol涡轮膨胀功:; T34 3.5、综合性能参数 M,28.29g/mol已知空气分子量。 循环比功: ,，，，，l,,,1，,l,l,,,,1，0.016316，4023.98,2382.63，0.99,1689.94KJ/Kmol eTcm l1689.94,e,循环热效率:; ,,,8.23%eH,QM0.016316，44509，28.29P NM30，28.29e; 空气流量:q,,,0.502Kg/sml1689.94e B,q,0.502，0.016316，1000,8.19g/s,燃油流量:。 em 二、离心压气机叶轮设计计算 1、设计参数 D,0.11m叶轮出口直径:; 2 D1t叶轮轮径比:， ,0.7,D,0.077m1tD2 D1h ， ,0.2,D,0.022m1tD2 22D，Dht11 ; D,,0.0566mm12 n,54000r/min叶轮转速:; nD,1m叶轮入口圆周速度:; u,,160.03m/s160 nD,2叶轮出口圆周速度:u,,311.02m/s; 260 ,,,0.83,,压气机多变效率:; nc mkm,1.525解方程得:多变指数; ,,nm,1k,1 2、叶轮进口静参数计算 P,5,30P,P,1.013，10PaT,T,288K,,。 已知,,,1.2256Kg/m00000RT0 PP,01,mm,,,10,c,98.88m/s,1P1,,3,RT1,1.1876Kg/m,,,1,1列方程组: ,,,2T,283.13Kkck1,,,1RT，,RT11,,P,96507Pak,12k,11,,22,，，q,cD，D,,m111t1h4, 3、确定理论能量头 多变压缩功: m10.525,,,,,mR1.525m1.525,,,,l,T,,1,，287，283.13，2.1,1,68.688KJ/Kgcs1c; ,,,,m,10.525,,,, l68.688n实际压缩功:; l,,,82.756KJ/Kgc,0.83n l82.756c理论能量头:(已知摩擦损失和泄h,,,81.134KJ/Kgth,,1，，1，0.02vr ,，,,0.02露损失之和); vr 4、叶轮出口静参数计算 h81134,thT,369.77Kb,10mm已知，，出口周向速度。 c,,,260.86m/s22uu311.022 ',PP10,,mm',,0,c90.40m/s,1,r2','3,P'1,,1.6068Kg/m,,1列方程组 ,RT1',,,',1T,331.83K1,,22c，ckk'',ur22,,P,153030PaRT，,RT112,,k,12k,1',q,Dbcmr122,,, 2222c,c，c,90.40，260.86,276.08m/s压气机动叶出口绝对速度:; ru222 5、速度三角形 叶轮入口: ::,,90,,31.71c,98.88m/su,160.03m/sw,188.11m/s，，，，; 11111叶轮出口: ::,,19.11,,60.98c,276.08m/su,311.02m/sw,103.38m/s，，，，; 22222 c2叶轮出口马赫数; Ma,,0.762'kRT1 6、叶型设计 222222w,wc,cu,u122121叶轮轮缘功:; l,，，,81132.35J/Kgu222 22cc,21叶轮反动度:; ,,1,,0.591l2u ，，，,,,,12sin,,,,,2,,,,N,Integer,17转子叶片数:; KR，，,0.2lnDD,,1m2 ,,，， 22DD,,,,21m,,,,,22,,,,R,,0.4287圆弧半径计算:; CDD,,m21,,2cos，cos,,2122,, 2DD,,,,222,，,2cos,,0.4049圆心位置计算:RRR; ,,,,0cc222,,,, 三、叶片扩压器设计计算 ,',T,T叶片扩压器内可以近似绝热摩擦流，则进出口总温。 12已知叶片扩压器进口参数如下: ,'':''',,,19.11c,276.08m/sT,331.83KP,153030PaT,T,369.77K，，，，，112111'3,,1.6068Kg/m; 1 'c'1进口马赫数，说明进口气流为亚音速，扩压器为Ma,,0.76,11'kRT1 渐扩的，气流在其中流动，速度逐渐降低，压力逐渐升高。 k,'k1,2,Pk,1,,''51,1，Ma,1.466,P,2.2436，10Pa解方程; ,,11'P2,,1 叶片扩压器出口参数如下: ,P,5,,32P,1.99966，10PaT,369.77K，,; ,,,1.8843Kg/m222,RT2 cc,100m/s取出口速度为接近压气机进口速度; 12 2kkc,2解方程; RT,RT，,T,364.79K222k,1k,12 c2出口马赫数:; Ma,,0.2612kRT2 1,k,1,k,1,,232解方程,1，Ma,1.034,,,1.8216Kg/m; ,,222,,,2 ,'P,1扩压器内的流动损失:; l,TRln,12.22KJ/Kg2f,P2 bb,9.4mm取叶片扩压器叶高略小于离心叶轮动叶叶高，即，叶片b22 ',,,,,，12.89,32扩压器出口角; 21 '''',,,,,,cbDcbDsin,sin111122222 ''',,,,Dcbsin276.08，sin19.11101.6068解方程 2111,,,，，,1.6',Dc,,b,sin100，sin329.41.821612222 'D,0.11mD,0.176m由，得出叶片扩压器外径; 21 四、涡轮叶轮的设计计算 1、设计参数 ，，，，q,1，,q,1，0.016316，0.502,0.510Kg/s涡轮叶轮流量:; fm ,,,1.85714膨胀比:; T ,,5T,993Kp,1.95970，10Pa燃气初参数:， 33 2、确定涡轮等熵焓降 h,I,I,30622.01,25881.34,4740.67KJ/Kmol; Ts34s 3、求理论假象速度 22，4740.76，1000c0由求解得:; ,hc,2h,,578.98m/sts0ts228.29 ,,0.554、选定涡轮反动度 c,c1,,,388.39m/s; 1s0 ,,0.955、选定导叶速度系数 c,c,368.97m/s,; 11s ,,,156、选取进口绝对气流角; 1 u,0.67、选取特性速比 u,uc,347.39m/s; 10 8、确定入口转轮直径 60u60，347.39n,D1解方程得:; ,D,,,0.12mu160,,n54000 D2t， 取叶轮轮径比:,0.7,D,0.084m2tD1 D2h ， ,0.2,D,0.024m2tD1 22D，Dht22 ; D,,0.0617mm22 ,222涡轮出口通流面积:; A,，，D,D,5089.38mmth2249、确定入口速度三角形 ,,,15c,368.97m/su,347.39m/s已知，，; 111 22w,c，u,2cucos,,95.92m/s; 111111 cw,11,,84.61解方程得: ,1sin,sin,11 10、确定出口速度三角形 nD54000，，0.0617,,,2m,,90已知，; u,,,174.45m/s2260602222u,uw,w2112s，22w,321.28m/s由反动度解得:; ,,,0.552s2c0 2 w,w,0.95，321.28,305.32m/s,; 22s 22c,w,u,250.57m/s; 222 ,,u,2,,; ,,arccos,55.152,,w2,, w2加速因子: ,,,3.18w1 11、计算出口通流面积 涡轮出口静参数计算如下: ,,5k,1.33R,287KJ/KgT,873Kp,1.05523，10Pa已知，，，; 44 2kkc,2由 RT,RT，,T,845.86K444k,1k,12 ,P,34 ,,,0.4368Kg/m4,RT4 c2出口马赫数: Ma,,0.444kRT4 1,k,1,k,1,,234,1，Ma,1.100,,,0.3971Kg/m解方程; ,,422,,,4 ''2A,5125.56mmq,,cA,0.510Kg/s求解流量方程得: f42 '由于与相差不大，因此通流面积校核符合几何和气动条件，涡轮AA 叶轮设计合理。 五、参考文献 [1]严家騄，烃类燃料的燃气热力性质表，科学出版社，1989年12月 [2]刘光宇，船舶燃气轮机装置原理与设计，哈尔滨船舶工程学院出 版社 [3]胡俊，航空叶片机原理，哈尔滨船舶工程学院出版社，2005年10 月