מאפייני עומס ומצב החישוב של דיסקים של דוחפים וטורבינות של מנועי מטוסים

מאפייני עומס ומצב החישוב של דיסקים של דוחפים וטורבינות של מנועי מטוסים

למרות שיש הבדלים בפונקציות ובמבנים של גלגלים של דחיסה ושל טורבינה, במונחים של עמידות, תנאי העבודה של שני הגלגלים הם בערך אותו דבר. עם זאת, הטמפרטורה של דיסק הטורבינה גבוהה יותר, מה שמעיד על שדה עבודה קשה יותר לדיסק הטורבינה.

העומסים שנשאים דיסק הדחיסה או דיסק הטורבינה של מנוע תעופה הם כדלקמן:

1. כוח צנטריפוגלי מסה

הטורבינה חייבת לעמוד בכוח הצנטריפוגלי של הפינים והטורבינה עצמה שנגרם מסיבוב הרוטור. יש לקחת בחשבון את תנאי המהירות הבאים בהישוב העמידות:

מהירות פעולתית יציבה במצב החזון שהודגש בהיקף התעופה;

מהירות פעולתית יציבה מרבית שאושרה לפי הספקציה של המודל;

115% ו-122% מהמהירות היציבה המרבית שאושרה.

הכפות, המנעלים, מסכי החשאיות, בולטים, אגוזים וסCREWS שהותקנו על הדיסק ממוקמים כלם על שפת הגלגל. בדרך כלל, השפה החיצונית של דיסק הגלגל נמצאת בסוף העקומה. בהנחה שהטענים האלה מופצים באופן אחיד על פני השפה החיצונית של דיסק הגלגל, הטעון האחיד הוא:

כאשר F הוא סכום כל הטענים החיצוניים, R הוא הרדיוס של המעגל החיצוני של הגלגל, וה- H הוא הרוחב הצירוני של השפה החיצונית של הגלגל.

כאשר תחת חתיכת הקישור מקביל לציר הסיבוב של דיסק הגלגל, רדיוס השפה החיצונית נלקח כרדיוס של מיקום תחת חתיכת הקישור; כאשר תחת חתיכת הקישור יש לו זוויתigung ברדיאלי עם ציר הסיבוב של דיסק הגלגל, רדיוס השפה החיצונית נלקח בערך כערך הממוצע של רדיוסי תחת חתיכת הקישור של השפתיים הקדמי והאחור。

2. טעון תרמי

לדיסק הגלגל יש להחזיק את העומס الحرורית שנגרמת על ידי חימום לא אחיד. לדיסק המאיץ, העומס החוררי יכול להינעל בדרך כלל. עם זאת, עם עליית יחס הלחץ הכולל של המנוע והמהירות של הטיסה, טמפרטורת זרימת האוויר מהמאיץ הגיעה לטמפרטורה מאוד גבוהה. לכן, לעתים קרובות העומס החוררי של הדיסקים לפני ואחרי המאיץ אינו ניתן להזנחתו. לדיסק הטורבינה, מתח חוררי הוא הגורם ההשפעה החשוב ביותר לאחר כוח הצנטריפוגה. סוגי שדות הטמפרטורה הבאים צריכים להיחשב במהלך החישוב:

שדה טמפרטורה יציב עבור כל חישוב חוזק שמצוין בתVELO של הטיסה;

שדה טמפרטורה יציב במחזור טיסה טיפוסי;

שדה טמפרטורה מעבר במחזור טיסה טיפוסי.

בזמן הערכת, אם לא ניתן לספק את הנתונים המקוריים בצורה מלאה ואין טמפרטורה מודדת להשוואה, ניתן להשתמש בפרמטרי זרימת האוויר תחת מצב התכנון ותת מצב עומס החום הגבוה ביותר כדי לבצע הערכה. הנוסחה האמפירית להערכה של שדה הטמפרטורה על הדיסק היא:

בנוסחה, T הוא הטמפרטורה ברדיוס הדרוש, T0 הוא הטמפרטורה בחור המרכז של הדיסק, Tb הוא הטמפרטורה בסביבת הקצה של הדיסק, R הוא רדיוס שרירותי על הדיסק, והסימנים המשויכים 0 ו-b מתאימים לחור המרכז ולקצה, בהתאמה.

m=2 מתאים לאלוי טיטניום ולפלדה פריטית ללא קירור כוחני;

m=4 מתאים לאלוי ניקל עם קירור כוחני.

• עבור דיסק מכווץ בלחץ גבוה

שדה טמפרטורה במצב יציב:

כאשר אין זרימת אוויר לקירור, ניתן להניח שאין הפרש טמפרטורה;

כאשר יש זרימת אוויר מתקררת, Tb יכול להיחשב בערך כטמפרטורת היציאה של זרימת האוויר ברמה כלשהי של התעלה + 15 ℃ ו-T0 יכול להיחשב בערך כטמפרטורת היציאה של זרימת האוויר ברמת הזרימה המתקררת + 15 ℃ .

שדה טמפרטורה מילולי:

Tb יכול להיחשב בערך כטמפרטורת היציאה של זרימת האוויר ברמה כלשהי של התעלה;

T0 יכול להיחשב בערך כ-50% מטמפרטורת שפת הגלגל ללא זרימת אוויר מתקררת; כאשר יש זרימת אוויר מתקררת, הוא יכול להיחשב בערך כטמפרטורת היציאה של שלב הזרימה של האוויר המתקרר.

• לדיסק הטורבינה

שדה טמפרטורה במצב יציב:

Tb0 היא טמפרטורת החתך של שורש השפלה; △ T הוא ירידת הטמפרטורה של הקישור, שאפשר לקחת בערך באופן הבא: △ T=50-100 ℃ כאשר הקישור אינו מתקרר; △ T=250-300 ℃ כאשר העץ מקרר.

שדה טמפרטורה מילולי:

המשטח עם חלקי הקירור יכול להיחשב כהעוקב: גרדיאנט טמפרטורה זמני = 1.75 × גרדיאנט טמפרטורה קבוע;

המשטח ללא חלקי הקירור יכול להיחשב כהעוקב: גרדיאנט טמפרטורה זמני = 1.3 × גרדיאנט טמפרטורה קבוע.

3. כוח הגז (כוח צירוני וכוח מעגלי) שמועבר על ידי החלקים וכוח דחק של הגז על קצוות הקדמי והאחור של המפוחת

• כוח הגז שמועבר מהחלקים

עבור חלקי מפוחת, הרכיב של כוח הגז הפועל על גובה יחיד של החלק הוא:

צירוני:

כאשר Zm ו-Q הם הרדיוס הממוצע ומספר הלהבים; ρ 1 מטר ו ρ 2 מטר הם צפיפות זרימת האוויר בחלקים הכניסה והיציאה; C1am ו-C2am הם מהירות האקסיית של זרימת האוויר ברדיוס הממוצע של חלקי הכניסה והיציאה; p1m ו-p2m הם הלחץ הסטטי של זרימת האוויר ברדיוס הממוצע של חלקי הכניסה והיציאה.

כיוון מעגלי:

• עבור להבי טורבינה

הכיוון של כוח הגז על הגז שונה מהנוסחאות לעיל בסימן שלילי. בדרך כלל יש לחץ מסוים בחלל שבין שני המפרשים (בעיקר למפרס דחיסה). אם הלחצים במרחבים השכנים שונים, זה יגרום להפרש לחץ בין שני המפרשים בחללים השונים, △ p=p1-p2. בדרך כלל, △ p משפיע מעט על העוצמה הסטטית של המפרס, במיוחד כאשר יש חור בדופן המפרס, △ p יכול להיחשך.

4.תורן גיוסקופי שנוצר במהלך טיסה מנהלית

עבור תבניות חלון גדולות עם אגזרים, יש להתחשב במעריכם של רגעים גיוסקופיים על הלחץ העקום וההיפוך של התבנית.

5.משא דינמי שנוצר על ידי רעישת אגזרים וטבליה

הלחץ הרעוש שנוצר בטבליה כאשר האגזרים והטביליות רועשות צריך להיות מחובר ללחץ סטטי. המאמרים דינמיים הכלליים הם:

הכוח הגזאי לא-הומוגני מחזורית על האגזרים. בגלל קיומו של הקיב ובתי כיווץ נפרדים בערוץ הזורם, זרימת האוויר אינה אחידה לאורך ההיקף, מה שמייצר כוח ממריץ לא-מאוזן מחזורי על האגזרים. התדירות של כוח הממריץ הזה היא: Hf = ω m. ביניהם, ω הוא מהירותו של רוטור המנוע, ו-m הוא מספר הקיבים או בתי הכיווץ.

הלחץ הגזאי לא-הומוגני מחזורי על פני הטבליה.

הכוח המרגש שמשתמע למחוגה דרך הציר המחובר, חוג החיבור או חלקים אחרים. זה נובע מההפרעה של מערכת הציר, אשר גורמת לרוטציה של כל המכונה או מערכת הרוטור, ובכך מובלת את המחוגה המחוברת לרעוד יחד איתה.

ישנן כוחות הפרעה מורכבים בין הלהבות של הטורבינה מרובי הרוטורים, שיעלו עליהן להשפיע על רעדת מערכת המחוגה והלוח.

רעידת חיבור מחוגה. רעידת חיבור קצה המחוגה קשורה לאופי הרעידות העצמי של מערכת המחוגה. כאשר הכוח המרגז במערכת המחוגה מתקרב לסדר מסוים של תדר דינמי של המערכת, המערכת תתנודד ותיצור לחץ רעידה.

6.לחץ הקבוצה בהתחברות בין המחוגה לציר

ההצמדה בין הדיסק לציר תיצור מתח אספנות על הדיסק. גודלו של המתח האספנות תלוי בהצמדה, בגודל ובמATERIAL של הדיסק והציר, והוא קשור גם לטענים אחרים על הדיסק. למשל, קיומם של טען צנטריפוגלי וטמפרטורת מתח יגדילו את חור המרכז של הדיסק, ימעיטו מההצמדה, ובכך ימעיטו מהמתח האספנות.

בין הטענים הנ"ל, כוח צנטריפוגלי וטעון תרמי הם המרכיבים העיקריים. בעת חישוב העוצמה יש להתחשב בקומבינציות הבאות של מהירות סיבוב וטמפרטורה:

המהירות של כל נקודת החישוב בענף התעופה והשדה הטמפרטורי בנקודה המתאימה;

שדה הטמפרטורה במצבי שיווי משקל בשעת הטעון החום המרבי או ההפרש הטמפרטורה המרבי במהלך טיסה והמהירות המרבית של פעולת שיווי המשקל המותרת, או השדה תיוק הטמפרטורה המתאים של מצב שיווי המשקל כאשר מגיעים למהירות פעולת שיווי המשקל המרבית המותרת במהלך הטיסה.

לרוב המנועים, העקיבה היא לעתים קרובות המצב של הלחץ הקשה ביותר, לכן יש להתחשב בהשתלבות של שדה הטמפרטורה הזמני במהלך העקיבה (כשנגיע להפרש הטמפרטורה המרבי) ומהירות הפעולה המרבית במהלך העקיבה.