燃气轮机变比热循环计算课程设计教材.ppt

课程设计 （燃气轮机方向） 1.工作内容 燃气轮机变比热循环计算 离心压气机叶轮初步设计 燃机变比热循环计算 设计参数： 标准状态进气条件： 燃气初温： 压比： 燃机功率： 变比热循环计算 总体布置方式：“1连型” 参考数据：转速30000~50000r/min 变比热循环计算 循环计算选取数据： 压气机效率 燃烧室燃烧效率 涡轮效率 机械效率 压力损失 抽气量 变比热循环计算 变比热循环计算 ****热力学状态参数只要确定两个就可以确定该点所有状态参数。 1、压气机进口：已知 2、压气机出口： 由压比可计算得到压气机出口压力； 按照进口熵的值可确定出口等熵压缩点； 由估算的压缩机效率可确定出口实际焓增； 出口压力、出口焓值已知可确定全部热力学参数 确定压气机压缩功 变比热循环计算 燃烧室出口： 已知纯空气与纯燃气热力性质可求得燃料系数 变比热循环计算 由燃烧室阻力损失计算得到燃烧室出口压力； 计算空气过量系数； 计算燃料系数（f） 变比热循环计算 压气机涡轮出口： 已知：进口压力、燃气初温 选择涡轮部件效率 由流量平衡及压力平衡计算出口膨胀功 变比热循环计算 计算循环比功 循环效率 空气流量 耗油率 压气机叶轮初步设计 根据已知进口参数初步确定关键几何参数 已知条件：进口总压、进口总温、质量流量、压气机压比 选择参数：转速（功率因数） 计算特征截面参数 速度三角形 初选参数 转速 阻塞系数 轮毂比（0.3~0.4） 进口预旋 轮毂直径（强度） 气动计算 目的：确定叶轮进出口速度三角形，及各特征截面状态参数。 方法：1效率法（多变效率、绝热效率） 2流道法（确定各段阻力损失值） 计算步骤： 1计算等熵压缩功 2根据绝热效率计算实际压缩功 3应用气动热力计算确定各截面状态参数 质量守恒：初步进算进口速度 能量守恒： 动量守恒（过程方程）： 状态方程： 按照速度矢量关系计算进口相对速度 优化选择参数 出口参数计算： 处选出口直径、叶片高度 合理性分析：出口气流角过小扩压器布置难度增加，叶片高度过小流道流动损失增加。 按照功率因数确定 选定压气机效率 得到出口滞止参数 气动计算得到静参数 代入上式重新计算，修正计算结果。 反动度、叶片数、滑移因子 反力度： 首求转子叶片数： 滑移因子： 叶型设计 圆弧半径计算公式 圆心位置计算公式：