В данной работе разобраныметодыконструирования газотурбинной установки (ГТУ) мощностью 16,8 МВт на основе ранее разработанной газотурбиннойустановкипрототипа АЛ-31СТ. Также представленообщее опи сание разработанной установки и особенности ее конструкции. Были прои звед ены расчёты тепловой схемы, приближённый расчёт компрессора низкого давления (КНД) и компрессора высокого давления (КВД), расчёт камеры сгорания (КС), подробный газодинамический расчёт проточной части турбины высокого давления (ТВД), турбины низкого давления (ТНД) и силовой турбины (СТ), расчёт закрутки потока в последней ступени СТ, расчёт на прочность роторных элементов СТ.

This paper includes the methods of designing a gas turbine unit (GTU) with a capacity of 16.8 MW based on the previously developed gas turbine unit of the al-31ST prototype are analyzed. it also provides a General description of the developed installation and its design features. Calculated thermal scheme, an approximate calculation of the low-pressure compressor (KND) and a high pressure compressor (HPC), the calculation of the combustion chamber (CC), detailed the calculation flow of the high-pressure turbine (HPT), low pressure turbine (LPT) and power turbine (PT), the calculation of the spin flow in the last stage PT, the calculation of the strength of the rotor of PT.

• Реферат
• The abstract
• This paper includes the methods of designing a gas turbine unit (GTU) with a capacity of 16.8 MW based on the previously developed gas turbine unit of the al-31ST prototype are analyzed. it also provides a General description of the developed installa...
• Оглавление
• 1.3 Исходные данные и результаты вариантного расчета ГТУ на ЭВМ
• 3.1 Расчет размеров прямоточной кольцевой камеры сгорания………...36
• 3.2 Расчет характеристик рабочего процесса камеры сгорания…. ……39
• 3.3 Проектирование завихрителя фронтового устройства
• пламенной трубы………………………………………………………….41
• Введение
• 1 Расчет тепловой схемы
• Общие сведения
• 1.1 Исходные данные
• 1.2 Методы и пример расчета параметров рабочего процесса в характерных сечениях проточной части ГТУ. Определение основных характеристик ГТУ
• 1.3 Исходные данные и результаты вариантного расчета ГТУ на ЭВМ
• 1.4 Обоснование выбора расчетного значения πк цикла
• 2 Приближенный расчет компрессора
  • Расчет КНД
• 3 Геометрический расчет камеры сгорания
• 3.1 Расчет размеров прямоточной кольцевой камеры сгорания
• ,𝐅-ж.=,𝐅-вых.⋅,Х-𝟏.=𝟎,𝟎𝟖𝟖⋅𝟐=𝟎,𝟏𝟕𝟔 м2.
• 3.2 Расчет характеристик рабочего процесса камеры сгорания
• 3.3 Проектирование завихрителя фронтового устройства
• пламенной трубы
• 4 Газодинамический расчет турбины
  • Предварительный расчет ТВД
  • Предварительный расчет ТНД
• 4.1 Предварительный расчет турбины
  • 𝐘=,,,𝐢=𝟏-𝐦-,𝐮-𝟐𝐢-𝟐...-,𝟐⋅,Н-𝟎Т-СТ...=,𝟑𝟕𝟓⋅,𝟏.-,𝟐⋅𝟐𝟖𝟏,𝟒𝟒𝟑⋅𝟏,𝟎-𝟑...=𝟎,𝟓.
• 4.2 Профилирование меридиональных обводов проточной части
• 4.3 Газодинамический расчет турбины по среднему диаметру
• 4.4 Определение газодинамических и геометрических параметров в пяти сечениях по радиусу
• 4.5 Определение КПД и мощности ступеней турбины
• 4.6 Приближенный расчет диффузора
• В таблице 4.7 представлены результаты приближенного расчета диффузора.
• 5. Прочностной расчет
• 5.1 Расчет на прочность рабочей лопатки силовой турбины
• 5.1.1 Построение профильной части рабочей лопатки
• 5.1.2 Расчет напряжений растяжения в профильной части рабочей лопатки под действием нагрузки от центробежной силы
• 5.1.2.1 Расчет в Ansys
• 5.1.3 Изгибающие моменты и напряжения изгиба от газодинамической нагрузки
• 5.1.4 Расчет на прочность замкового соединения
• 5.1.5 Расчет собственных частот рабочей лопатки и построение вибрационной диаграммы
• 5.2 Расчет на прочность диска последней ступени турбины
• 5.2.1 Расчет на прочность диска
• 5.2.2 Определение собственных частот и форм колебаний диска
• 5.3 Расчет ротора силовой турбины
• 6. Конструкция газотурбинной установки
• 6.1 Назначение установки
• 7 Основные элементы газотурбинной установки
• 7.1 Компрессор
• 1 – передняя опора, 2 – входной направляющий аппарат, 3 – рабочее колесо, 4 – направляющий аппарат, 5 – ротор, 6 – передняя опора сцепной муфты, 7 – корпус
• 7.2 Камера сгорания
• 7.3 Турбина
• 7.3.1 Турбина высокого давления
• 7.3.2 Турбина низкого давления
• 7.3.3 Силовая турбина
• 7.4 Подшипники
• 7.5 Защита проточной части от паров масла
• 7.6 Режим помпажа
• 7.6.1 Предупреждение помпажных режимов осевого компрессора
• 7.6.2 Предупреждение помпажных режимов работы центробежного нагнетателя
• 8 Специальная часть
• Заключение