Details

Целью выпускной квалификационной работы является проектирование газотурбинной установки мощностью 17,2 МВт на основе прототипа АЛ-31СТ. Задачи, которые были выполнены в ходе работы: 1. Расчет тепловой схемы и выбор оптимальных параметров: степени повышения давления в компрессоре и температуры на входе в турбину; 2. Приближенный расчет двухкаскадного осевого компрессора; 3. Приближенный расчет камеры сгорания с получением ее геометрических размеров и экологических характеристик; 4. Приближенный расчет турбин высокого и низкого давлений, газодинамический расчет силовой турбины, построение трехмерной модели рабочей лопатки и диска последней ступени силовой турбины; 5. Прочностной расчет сектора рабочего колеса силовой турбины; 6. Описание конструкции газотурбинной установки; 7. Подготовка экспериментальной установки для исследований проточной части радиально-осевой турбины. В ходе работы произведены расчеты параметров рабочего процесса и подбор оптимальных параметров газотурбинной установки, получены геометрические размеры и характеристики компрессора, камеры сгорания и турбины, смоделированы и рассчитаны на прочность сектор рабочего колеса последней ступени силовой турбины и ротор силовой турбины. По результатам работы спроектирована газотурбинная установка мощностью 17,2 МВт.

The purpose of the graduate qualification work is to design the 17.2 MW gas turbine plant based on the AL-31ST prototype. Tasks that were solved during the work: 1. Calculation of the thermal scheme and selection of optimal parameters: the degree of pressure increases in the compressor and the temperature at the turbine inlet; 2. Approximate calculation of a dual cascade axial compressor; 3. Approximate calculation of the combustion chamber with obtaining its geometric dimensions and environmental characteristics; 4. Approximate calculation of high- and low-pressure turbines, gas dynamic calculation of power turbine, construction of three-dimensional model of working blade and disk of the last stage of power turbine; 5. Strength calculation of power turbine impeller sector; 6. Description of the gas turbine plant design; 7. Preparation of the experimental setup for research of the flow pass of the radial-axis turbine. During work the variant calculation of parameters of the working process and selection of optimal parameters of the gas turbine unit were made. After that geometric dimensions and characteristics of the compressor, combustion chamber and turbine were obtained. Then the impeller sector of the last stage of the power turbine and the rotor of the power turbine were modeled and calculated for strength. Based on the results, a 17.2 MW gas turbine unit was designed.