Целью данной работы является проектирование газотурбинной установки мощностью 16 МВт. В качестве прототипа используется турбина ПС-90ГП-2. В ходе выполнения работы производится расчет тепловой схемы, на основании полученных данных выбирается оптимальная степень повышения давления в компрессоре. Проводится приближенный расчет компрессора, назначается оптимальное количество ступеней компрессора. Осуществляется расчет камеры сгорания с последующим получением её геометрических размеров. Выполняется газодинамический расчет проточной части ТК и СТ с целью получения геометрических размеров проточной части, а также производится расчет закрутки потока в последней ступени СТ при помощи программного пакета Microsoft Office. На основании полученных данных строятся треугольники скоростей рассматриваемой ступени и производится моделирование рабочей лопатки.

• Общие сведения
• 1. Методы и пример расчета параметров рабочего процесса в характерных сечениях проточной части ГТУ. Определение основных характеристик ГТУ
• 2. Исходные данные и результаты вариантного расчета ГТУ на ЭВМ
  • 2.1 Результаты расчёта
  • 2.2 Выбор степени повышения давления в компрессоре и начальной температуры газа перед турбиной
• 3. Приближенный расчет компрессора
  • 3.1 Расчет осевого компрессора
• 4. Расчет камеры сгорания
• В данном разделе необходимо выполнить проектировочный расчет кольцевой прямоточной камеры сгорания (КС) при следующих исходных данных:
  • 4.1. Расчет размеров прямоточной кольцевой камеры сгорания
  • 4.2. Расчет характеристик рабочего процесса камеры сгорания
  • 4.3. Проектирование завихрителя фронтового устройства пламенной трубы
• 5. Газодинамический расчет турбины
  • 5.1 Предварительный расчет турбины
• 5.2. Профилирование меридианных обводов проточной части
  • 5.3. Расчет турбины по среднему диаметру
    • 5.4. Расчет закрутки потока
  • 5.5. Определение КПД и мощности ступеней турбины
  • 5.6. Приближенный расчет диффузора
• 6. Конструкция газотурбинной установки
  • 6.1. Назначение и описание установки
  • 6.2. Основные элементы установки
    • 6.2.1. Компрессор
    • 6.2.2 Турбина
    • 6.2.1.1 Турбина газогенератора
    • 6.2.1.2 Силовая турбина
    • 6.2.3 Подшипники
  • 6.3 Основные моменты пуска, регулирования работы и остановка установки.
    • 6.3.1 Пусковое устройство, назначение и состав
    • 6.3.2 Валоповоротное устройство, назначение и состав
• 7. Расчеты на прочность
  • 7.1. Расчет на прочность профильной части рабочей лопатки
    • 7.1.1. Расчет напряжений растяжения от центробежной силы инерции, действующей на рабочую лопатку
    • 7.1.1.1. Расчет прочности профильной части лопатки в Mathcad
    • 7.1.1.2. Расчет профильной части в программе ANSYS
    • 7.1.2. Расчет аэродинамической нагрузки
  • 7.2. Расчет изгибающего момента в корневом сечении рабочей лопатки
  • 7.3. Выбор материала рабочих лопаток
  • 7.4. Расчет собственных частот рабочей лопатки и построение вибрационной диаграммы
  • 7.5. Расчет диска на прочность и оценка контактных напряжений
  • 7.6. Выбор материала диска
  • 7.7. Расчет собственных частот ротора
• 8. Технология изготовления диска
  • 8.1. Технические требования к дискам и выбор материала
  • 8.2. Маршрутная технология изготовления дисков
    • 8.2.1. Получение исходной заготовки диска
    • 8.2.2. Механическая обработка диска
• 9. Конвертация авиационных газотурбинных двигателей в газотурбинную установку
  • 9.1. Использование конвертированных авиационных газотурбинных двигателей в газодобывающей отросли
  • 9.2. Основные принципы конвертирования авиационных газотурбинных двигателей на примере ГТУ ПС-90ГП-2
  • 9.3. Требования к компрессору
  • 9.4. Требования к камере сгорания
  • 9.5. Требования к турбине газогенератора
  • 9.6. Требования к силовой (свободной) турбине.
• Список литературы