Газотурбинные двигатели (ГТД), первые работоспособные образцы которых появились незадолго до Второй мировой войны, стали основным типом двигателей в современной авиации, получили широкое применение для газотурбинных электростанций, газокомпрессорных станций, наземных и морских транспортных средств.
Газотурбинные двигатели — классический пример сложнейшего устройства, работающего в условиях предельно высоких температур и нагрузок. Вместе с тем это образец высочайшей надежности, которая обеспечивается эффективными конструкторскими решениями, сложными газодинамическими, тепловыми и прочностными расчетами. В связи с этим изучение газотурбинных двигателей как одного из наиболее совершенных достижений инженерной мысли выходит за рамки утилитарной задачи подготовки инженеров, специализирующихся в области двигателей летательных аппаратов.
Настоящий курс лекций входит в учебно-методический комплекс дисциплины «Конструкция и проектирование газотурбинных двигателей наземного применения» и предназначен для студентов магистратуры, обучающихся по направлению «Двигатели летательных аппаратов».
Преследовалась цель — обеспечить формирование у студентов компетенций, необходимых для самостоятельной творческой работы в области исследований и разработки газотурбинных двигателей наземного применения.
Предполагается, что читатели изучили дисциплины общеинженерного цикла, знакомы с газовой динамикой и теорией авиационных двигателей, основами их конструкции и проектирования.
Курс состоит из трех модулей: «Методология конструирования газотурбинных двигателей наземного применения», «Конструктивные схемы газотурбинных двигателей наземного применения», «Особенности конструкции узлов ГТД наземного применения». В конце каждого модуля приведены контрольные вопросы, предназначенные, в первую очередь, для самостоятельной оценки студентом полученных знаний.
При изложении материала автор в известной степени опирается на богатую практику одной из ведущих мировых школ авиационного двигателе-строения — пермского ОАО «Авиадвигатель». Многие из приведенных примеров выполненных конструкций — элементы двигателей, разработанных этим коллективом.
[spoiler=Содержание]
ПРЕДИСЛОВИЕ..............................................................................................................5
МОДУЛЬ 1. МЕТОДОЛОГИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ....................................6
ЛЕКЦИЯ 1........................................................................................................................6
1.История наземного применения ГТД.................................................................6
2.Объекты наземного применения газотурбинных двигателей..........................9
ЛЕКЦИЯ 2......................................................................................................................17
1.Основные характеристики наземных ГТД.......................................................17
2.Требования к основным характеристикам ГТД для газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок............................................................21
ЛЕКЦИЯ 3................24
1.Требования к ресурсам и надежности наземных ГТД для газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок..............24
2.Требования экологии и безопасности..............................................................26
3.Используемые горюче-смазочные материалы.................................................27
4.Требования производственной и эксплуатационной технологичности........28
ЛЕКЦИЯ 4......................................................................................................................30
1.Стационарные и конвертированные из авиационных газотурбинные двигатели...30
2.Разработка конструкций наземных ГТД на основе базовых газогенераторов................33
3.Сертификация газотурбинных установок наземного применения................37
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К МОДУЛЮ 1............................................................38
МОДУЛЬ 2. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ГАЗОТУРБИННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ..................................40
ЛЕКЦИЯ 5......................................................................................................................40
1.Конструктивная схема одновального ГТД.......................................................40
2.Конструктивная схема ГТД со свободной силовой турбиной.......................42
3.Конструктивная схема ГТД со «связанным» КНД..........................................49
ЛЕКЦИЯ 6......................................................................................................................53
1.Конструктивные особенности наземных ГТД различного назначения........53
2.Конструктивные особенности ГТД сложных циклов.....................................55
3.Микротурбины......................................................................60
4.Схемы подвески наземных ГТД.......................................................................62
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К МОДУЛЮ 2............................................................64
МОДУЛЬ 3. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ ГТД
НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ..............................................................65
ЛЕКЦИЯ 7......................................................................................................................65
1.Особенности конструкции компрессоров ГТД наземного применения.......65
2.Особенности камер сгорания ГТД наземного применения............................66
ЛЕКЦИЯ 8......................................................................................................................72
1.Камеры сгорания наземных ГТД, использующие технологию
горения LPP........................................................................................................72
2.Камеры сгорания наземных ГТД, использующие технологию
горения RQQL....................................................................................................79
ЛЕКЦИЯ 9......................................................................................................................82
1.Особенности конструкции турбин двигателей наземного применения........82
2.Выходные устройства наземных ГТД..............................................................86
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К МОДУЛЮ 3............................................................91
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................................92
[/spoiler]
ПРЕДИСЛОВИЕ..............................................................................................................5
МОДУЛЬ 1. МЕТОДОЛОГИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ....................................6
ЛЕКЦИЯ 1........................................................................................................................6
1.История наземного применения ГТД.................................................................6
2.Объекты наземного применения газотурбинных двигателей..........................9
ЛЕКЦИЯ 2......................................................................................................................17
1.Основные характеристики наземных ГТД.......................................................17
2.Требования к основным характеристикам ГТД для газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок............................................................21
ЛЕКЦИЯ 3................24
1.Требования к ресурсам и надежности наземных ГТД для газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок..............24
2.Требования экологии и безопасности..............................................................26
3.Используемые горюче-смазочные материалы.................................................27
4.Требования производственной и эксплуатационной технологичности........28
ЛЕКЦИЯ 4......................................................................................................................30
1.Стационарные и конвертированные из авиационных газотурбинные двигатели...30
2.Разработка конструкций наземных ГТД на основе базовых газогенераторов................33
3.Сертификация газотурбинных установок наземного применения................37
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К МОДУЛЮ 1............................................................38
МОДУЛЬ 2. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ГАЗОТУРБИННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ..................................40
ЛЕКЦИЯ 5......................................................................................................................40
1.Конструктивная схема одновального ГТД.......................................................40
2.Конструктивная схема ГТД со свободной силовой турбиной.......................42
3.Конструктивная схема ГТД со «связанным» КНД..........................................49
ЛЕКЦИЯ 6......................................................................................................................53
1.Конструктивные особенности наземных ГТД различного назначения........53
2.Конструктивные особенности ГТД сложных циклов.....................................55
3.Микротурбины......................................................................60
4.Схемы подвески наземных ГТД.......................................................................62
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К МОДУЛЮ 2............................................................64
МОДУЛЬ 3. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ ГТД
НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ..............................................................65
ЛЕКЦИЯ 7......................................................................................................................65
1.Особенности конструкции компрессоров ГТД наземного применения.......65
2.Особенности камер сгорания ГТД наземного применения............................66
ЛЕКЦИЯ 8......................................................................................................................72
1.Камеры сгорания наземных ГТД, использующие технологию
горения LPP........................................................................................................72
2.Камеры сгорания наземных ГТД, использующие технологию
горения RQQL....................................................................................................79
ЛЕКЦИЯ 9......................................................................................................................82
1.Особенности конструкции турбин двигателей наземного применения........82
2.Выходные устройства наземных ГТД..............................................................86
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К МОДУЛЮ 3............................................................91
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................................92
[/spoiler]
- Название: Конструкция и проектирование газотурбинных двигателей наземного применения: конспект лекций
- Автор: М.А. Нихамкин
- Издательство: Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета
- Год:2011
- Страниц:93
- Формат: .pdf
- Размер: 23 Мб
- Качество: отличное
- Серия или Выпуск:-----
- Благодарности: Антон Красноглазов
Скачать Конструкция и проектирование газотурбинных двигателей наземного применения: конспект лекций
Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.
Приобететение доступа к файлам
ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.