В. Н. Матвеев, А. В. Сулинов
Проектный расчет одноступенчатых и
двухступенчатых автономных осевых турбин
турбонасосных агрегатов жидкостных ракетных
двигателей
Электронное учебное пособие
САМАРА
2011
УДК 629.7.036
Авторы: Матвеев Валерий Николаевич,
Сулинов Александр Васильевич
Рецензент: заведующий кафедрой конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов,
техн. наук, проф. <...> Компьютерная верстка: А. В. Сулинов
Доверстка: А. В. Сулинов
Матвеев, В. Н. Проектный расчет одноступенчатых и двухступенчатых автономных осевых турбин
турбонасосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей [Электронный ресурс]: электрон. учеб.
пособие / В. Н. Матвеев, А. В. Сулинов; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. <...> В учебном пособии проектный расчет одноступенчатых и двухступенчатых автономных осевых
турбин ТНА ЖРД рассматривается в рамках проведения сквозного курсового проектирования ЖРД и его
основных узлов, включая ТНА. <...> Расчет турбины ведется с учетом достижения максимальной эффективности ее использования в ТНА:
достижения высокого КПД турбины при минимальных ее габаритах и массе. <...> Назначение и типы используемых турбин в ТНА ЖРД <...> Проектный расчет и профилирование двухступенчатой автономной
турбины, выполненной на базе двухступенчатой активной турбины со
ступенями скорости ………………. <...> 6.2 Профилирование элементов проточной части двухступенчатой
активной турбины со ступенями скорости …………………………… <...> m - массовый расход, кг / с ;
p – давление, кПа;
T – температура, К;
ρ – плотность, кг / м3 ;
D, d – диаметр, м;
R, r – радиус, м;
F – площадь, м 2
– угловая скорость вращения, с 1 ;
n – частота вращения, об мин ;
c – скорость потока в абсолютном движении, м с ;
u – окружная скорость, м с ;
w – скорость потока в относительном движении, м с ;
z – число лопаток;
α - угол потока в абсолютном движении, град;
β - угол потока в относительном движении, град.;
- коэффициент полезного действия (КПД);
Т <...>
Проектный_расчет_одноступенчатых_и_двухступенчатых_автономных_осевых_турбин_турбонасосных_агрегатов_жидкостных_ракетных_двигателей_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
В. Н. Матвеев, А. В. Сулинов
Проектный расчет одноступенчатых и
двухступенчатых автономных осевых турбин
турбонасосных агрегатов жидкостных ракетных
двигателей
Электронное учебное пособие
САМАРА
2011
Стр.1
УДК 629.7.036
Авторы: Матвеев Валерий Николаевич,
Сулинов Александр Васильевич
Рецензент: заведующий кафедрой конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов, д-р.
техн. наук, проф. С. В. Фалалеев
Компьютерная верстка: А. В. Сулинов
Доверстка: А. В. Сулинов
Матвеев, В. Н. Проектный расчет одноступенчатых и двухступенчатых автономных осевых турбин
турбонасосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей [Электронный ресурс]: электрон. учеб.
пособие / В. Н. Матвеев, А. В. Сулинов; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П.
Королева (нац. исслед. ун-т). - Электрон. текстовые и граф. дан. (3,0 Мбайт). - Самара, 2011. - 1 эл. опт.
диск (CD-ROM).
В учебном пособии проектный расчет одноступенчатых и двухступенчатых автономных осевых
турбин ТНА ЖРД рассматривается в рамках проведения сквозного курсового проектирования ЖРД и его
основных узлов, включая ТНА. На базе полученных результатов термодинамического расчета и
проектирования ЖРД студент самостоятельно формирует исходные данные для проектирования ТНА и его
агрегатов, в том числе и для турбины.
Расчет турбины ведется с учетом достижения максимальной эффективности ее использования в ТНА:
достижения высокого КПД турбины при минимальных ее габаритах и массе. В пособии рассмотрены
вопросы профилирования элементов проточной части одноступенчатых и двухступенчатых автономных
осевых турбин.
Учебное пособие предназначено для студентов факультета двигателей летательных аппаратов,
обучающихся по специальности 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей», для
выполнения курсовой работы по учебной дисциплине «Теория и расчет лопаточных машин агрегатов
ракетных двигателей» (семестр 7) и дипломного проектирования агрегатов лопаточных машин ЖРД.
Учебное пособие разработано на кафедре теории двигателей летательных аппаратов.
Табл. 4. Ил. 26. Библиогр. 18 назв.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2011
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения и сокращения
Введение
1. Назначение и типы используемых турбин в ТНА ЖРД
2. Автономные турбины ТНА ЖРД ……
2.1 Особенности автономных турбин .
2.2 Области рационального применения одноступенчатых и
многоступенчатых турбин …………………………………………………….
2.2.1 Одноступенчатые турбины
2.2.2 Многоступенчатые турбины .
Стр.
4
6
7
11
11
14
14
16
3. Выбор и обоснование конструктивной схемы ТНА .
3.1 Конструктивные схемы ТНА .
3.2 Влияние конструктивной схемы ТНА на угловую скорость вала
турбины ………………………………………………………………………… 23
21
21
4. Расчет угловой скорости вала ТНА .
4.1 Методика расчета угловой скорости вала турбины .
4.2 Пример расчета угловой скорости вала турбины
5. Проектный расчет и профилирование одноступенчатой автономной
турбины, выполненной на базе одноступенчатой активной турбины
5.1 Предварительный расчет параметров турбины
5.2 Уточненный расчет параметров турбины
5.3 Профилирование элементов проточной части турбины
5.4 Графическая часть результатов проектного расчета
6. Проектный расчет и профилирование двухступенчатой автономной
турбины, выполненной на базе двухступенчатой активной турбины со
ступенями скорости ……………….…………………………………………..
6.1 Особенности проектного расчета двухступенчатой автономной
турбины, выполненной на базе двухступенчатой активной турбины со
ступенями скорости …………………………………………..
6.2 Профилирование элементов проточной части двухступенчатой
активной турбины со ступенями скорости ……………………………
26
26
30
34
36
54
61
66
68
68
73
7. Основные требования по выполнению проектного расчета,
содержанию и оформлению курсовой работы 79
8. Контрольные вопросы для подготовки к защите курсовой работы
Библиографический список ... 84
82
3
Стр.3