Компресори для турбо літальних двигунів (німецьке видання) - Документ PDF
Документи
Компресори для турбо літальних двигунів
Доктор-інж. Губерт Гріб, Німродштрассе 44, 82110 Гермерінг
Ця книга була виготовлена за доброзичливої підтримки MTU Mnchen.
ISBN 978-3-540-34373-8 e-ISBN 978-3-540-34374-5
Бібліографічна інформація з Німецької національної бібліотеки Німецька національна бібліотека перелічує цю публікацію в Німецькій національній бібліографії; детальні бібліографічні дані доступні в Інтернеті за адресою http://dnb.d-nb.de.
2009 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
Цей твір захищено авторським правом. Права, встановлені цим, зокрема права на переклад, передрук, презентацію, витяг малюнків і таблиць, радіомовлення, мікрофільмування або відтворення іншими способами та зберігання в системах обробки даних, залишаються, навіть якщо лише у витягах Відновлення, зарезервоване. Відтворення цього твору або його частин також дозволяється в окремих випадках лише в межах законодавчих положень закону про авторське право Федеративної Республіки Німеччина від 9 вересня 1965 р. У чинній редакції. В принципі, вона підлягає винагороді. Порушення регулюються кримінальними положеннями Закону про авторське право.
Відтворення загальних назв, комерційних назв, комерційних назв тощо у цій роботі не виправдовує припущення, що такі назви слід розглядати як вільні у значенні законодавства про торговельну марку та охорону торгових марок і тому можуть використовуватись усіма, навіть без спеціальної ідентифікації.
Дизайн обкладинки: WMXDesign GmbH, Гейдельберг Набір та виготовлення: видавничі служби le-tex oHG, Лейпциг
Друкується на надійному папері.
Ретельне та економне використання наших природних ресурсів та зменшення викидів більше, ніж будь-коли, турбує наше суспільство. У той же час сьогоднішній світ важко уявити без високого ступеня мобільності і, отже, цивільної авіації. Крім того, глобалізація та відкриття національних авіаційних ринків піддають авіакомпанії постійно зростаючому тиску на витрати, який вони передають авіаційній галузі.
Все це змушує виробників двигунів розробляти нові концепції, які значно перевищують попередній стандарт з точки зору екологічної сумісності, продуктивності та ефективності, і все це з меншими витратами.
Для досягнення цих вимогливих цілей необхідні більш ефективні та ефективні методи концепції, проектування, розрахунку та побудови.
Ця книга спрямована на підтримку студентів та молодих інженерів, а також наукових працівників університетів та технічних коледжів, а основну увагу приділяє компресорам, які особливо важливі для ефективності та експлуатаційної поведінки. Він також підходить як довідковий твір через свою практичну значимість та ілюстрації.
Автор доктор-інж. З 1955 р. Губерт Гріб працював співробітником Dr. Бруно Еккерт, керівник відділу проточних машин Daimler-Benz в Штутгарті-Унтертркхаймі, а з 1970 року на керівній посаді в департаменті розробки тогочасної MTU-Mnchen GmbH.
Наша компанія дякує Dr. Гриб за підготовку цієї публікації. На щастя, коли ця книга з’явилася, багато колишніх-
Були залучені також деякі колеги та друзі з досліджень, викладання та промисловості. Дякуємо за ваші ідеї та внески.
Головний директор з технологій в MTU Aero Engines AG
Відповідно до мети, ця книга орієнтована на студентів технічних коледжів та технічних університетів, які мають попередні знання про авіаційні двигуни та газові турбіни. Подібним чином звертаються до інженерів авіаційної промисловості, які, окрім своєї спеціальності, мають мало можливостей отримати ширший огляд всієї галузі компресорів для турбових авіаційних двигунів з важливими аеродинамічними/термодинамічними та механічними/структурними взаємозв'язками. триває багатогранний розвиток. Однак ця книга може також запропонувати поради та пропозиції для інженерів, які працюють у галузі компресорів для стаціонарних газових турбін або в переробній промисловості.
Я хотів би подякувати керівництву MTUAero Engines, за пропозицією якого книга була розпочата у 2000 році, за щедру, активну підтримку, тим більше, що логістика та база даних MTU могли бути використані, і, отже, підготовка книги в теперішньому обсязі була взагалі можливою було.
Я висловлюю особливу подяку М. Дюпслаффу за оновлення та розширення програми EDP для розрахунку та оцінки ефективності багатоступеневих осьових компресорів за підтримки Dr. К.-П. Rd та K. Spie-ker, внаслідок чого планується подальше застосування в MTU. Я також дякую H.-P. Боруфка для консультацій та закупівлі документів щодо вібрацій лопаті/ротора, Д. Штте для закупівлі документів щодо аеропружних проблем та ударів птахів, д-р. Г. Каля для закупівлі документів про вібраційні колебання, Х. Кірстен для закупівлі документів про динаміку ротора, д-р. К. Хайнігу за консультацію та закупівлю документів з аероакустики та А. Халкуссі, В. Клюман, М. Ламер, У. Schmidt-Eisenlohr, D. Schmcker та R. Selmeier для закупівлі документів для статистичної оцінки осьових та радіальних компресорів.
Нарешті, я також хотів би подякувати Dr. К.-П. Rd для збору даних про двигун та для різних підказок щодо поточних розробок компресорів та двигунів.
Я також хотів би подякувати вам за безліч порад, пропозицій та інформації, які я отримав від колег з MTU. Вони згадуються в алфавітному порядку
Th. Breuer M.A. DeublerDr. Дж. Есслінгер Дж. Свіже пиво В.Гертнер Д. Шолом Dr. М. Хьогер Ф. Кеннеполь Х. Дзвоник
Х. Краузе М. КроботА. SchfflerSt. ServatyS. Сікорський Е. Штейнхардт А. UtlerDr. Санкт Вебер д-р Г. Вільферт
Я також хотів би висловити щиру подяку П. Августину за чудову редакцію рукопису, а також Х.-М. Hechtl для виготовлення діаграм та схем у відмінній якості.
Я також дякую H.-P. Боруфка, доктор К. Хайніг, доктор Г. Каля та Г. Штте за критичний огляд рукопису в розділі розділів «Аероакустика, аероеластика та механіка», а також Х. Шуберту за редакційну підтримку книги та критичний огляд рукопису. Я також хотів би подякувати К.Вейсу, С.Хехтлю, Р.Лауберу, К.Лехнеру, Р.Глендеру та Р.Кравуч-ке за їх необхідну допомогу у використанні спеціалізованої бібліотеки та дослідженні літератури.
Але я також хотів би подякувати Б. Вольфарту за надійну присутність та підтримку з найрізноманітніших випадків.
І останнє, але не менш важливе, я висловлюю особливу подяку дружині за співпрацю, а також за велике терпіння та уважність під час підготовки цієї книги.
Мюнхен, березень 2007 р. Dr.-Ing. Губерт Гріб
1 гол. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Вступ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 Відповідні граничні умови
і технологічні обмеження компресорів. . . . . . . . . . . . 32.2 Роль та взаємозв'язок принципів проектування. . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3 Термодинамічні принципи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.4 Аеродинамічні принципи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.5 Умови подібності. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.6 Карта та робоча лінія. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3 Розробка конструктивних параметрів компресора з часом. . . . . . . . 353.1 Статистичний запис та аналіз існуючих компресорів. . . . . . 35
Методологія збору даних. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Вплив розміру. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ЕІС вступний період. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Вплив числа Re. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Стандартизована політропна ефективність. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.2 Статистика даних компресора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.2.1 Параметри кореляції. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.2.2 1-ступеневі вентилятори цивільних турбовентиляторів та вентилятори з курткою. 493.2.3 Багатоступеневі компресори LP, що використовуються у військових турбовентиляторах. . . . . . 593.2.4 Підсилювальні каскади та компресори низького тиску для турбовентиляторів
і мантійна пробка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663.2.5 HP компресори для турбовентиляторів та кожухів. . . . . . . 743.2.6 Осьові/відцентрові компресори та багатоступеневі відцентрові компресори
для малих турбовентиляторів та валових двигунів. . . . . . 823.2.6.1 Загальне. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2.6.2 Осьові частини. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 833.2.6.3 Радіальний компресор. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.2.7 Карти компресорів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.2.7.1 Стандартизація . . . . . . . . . . . . . . .