Агрегаты наддува двигателей

1. Агрегаты наддува двигателей

Преподаватель:
доцент. каф. ТДЛА Шаблий Леонид Сергеевич
1-й семестр (май 2018):
- 1 лекция
- 2 практики
- Выдача задания на курсовую работы
2-й семестр (декабрь 2018):
- Сдача курсовой работы
- 2 лаб. работы
- 3 практики
- Экзамен
1

2. Введение

Повышение удельных параметров двигателя внутреннего сгорания
возможно за счёт увеличения количества воздуха и топлива, подаваемых
в цилиндр.
Без изменения объёма двигателя это может быть выполнено
за счёт увеличения плотности воздуха путём его наддува
с помощью компрессора.
Компрессор – это лопаточная машина. Лопатки в нём жёстко соединены
с валом и вращаются принудительно.
Компрессорные лопатки проталкивают воздух внутрь компрессора
и повышают его давление.
Механическая энергия вращения компрессора преобразуется во
внутреннюю энергию воздуха.
В агрегатах наддува используются центробежный компрессор.
Привод компрессора может осуществляться от вала двигателя или от
турбины, работающей на выхлопных газах. В последнем случае агрегат
наддува называется турбокомпрессором.
Турбина – это лопаточная машина, преобразующая внутреннюю энергию
газа в механическую энергию,
выражающуюся через крутящий момент.
Лопатки турбины ловят поток газа,
раскручиваются под его воздействием и через диск вращают вал.
В агрегатах наддува используются радиально – осевые турбины.
2

3. Объектами изучения

в данном курсе являются лопаточные машины (ЛМ) –
центробежный компрессор и радиально - осевая турбина
Лопаточной машиной называется устройство,
в проточной части которого
либо энергия рабочего тела
преобразуется в механическую энергию
(ЛМ – двигатель)
Энергия
рабочего
тела
Механическа
я энергия
либо механическая энергия
преобразуется в энергию рабочего тела
Механическа
я энергия
(ЛМ –исполнитель )
Энергия
рабочего
тела
3

4. Устройство ЦБК

4

5. Описание лопаточных машин

Сечение меридиональной плоскостью
Дополнительное сечение
r
a 2
лопатки
меридионал ьное
сечение
диск
1
dr
A
B
B
A
r1
Геометрическое
описание ЛМ
осуществляется
с помощью трёх
специальных
сечений
вал
дополнител ьное
сечение
ЛВ= лопаток
РК=ЛВ+диск
Решётка профилей
Элементарный
лопаточный венец
СА
НА
СТТ=СА+РК
СТК=РК+НА
a
u
Cm
Cr
C
Ca
Cu
c c а c r cu
Сечение окружной плоскостью
Меридиональное
сечение
r
da
u
Окружное
сечение
5

6. Принцип действия центробежного компрессора

da
Выходной
w2
фронт
dr
u2
(ЦБК)
c2
r2
r1
ω
ω
Входной
w1
фронт
u1
c1
Ru
Ra
R
w1
1
6

7. Геометрические параметры на входе в РК (в дополнительном сечении)

средняя линия
1
Входной фронт
2
Спинка – нерабочая поверхность пера
лопатки
профиля
3
Корытце – рабочая поверхность пера
лопатки
4
Входная кромка с радиусом r1
5
Средняя лини профиля пера лопатки
6
Лопаточный угол на входе в РК β1 л
7
“Горло” межлопаточного канала
8
Шаг решётки t1
входной
фронт
спинка
r1
β1 Л
аг
aг
t1
корытце
7

8. Кинематические параметры на входе в РК

β1 - угол набегания потока в
1
относительном движении ;
образован вектором
относительной скорости w1
и входным фронтом
w1
α1
2
- угол набегания потока в
абсолютном движении; образован
вектором абсолютной скорости
и входным фронтом
i - угол атаки
3
i β1 л β1
u1 α 1 л
c1
w1
i
β1 л
β1
8

9. Параметры на выходе из РК (в окружном сечении)

w2
средняя
линия
профиля
β2
β2 л
α2
u2
c2
выходной
фронт
rвых
r2
спинка
cm
корытце
ω
9

10. Устройство и параметры элементов радиально – осевой турбины

Мередиональное сечение
h CA
Профиль сопловой лопатки
0
1
h1
Средняя
линия
2
Вых
Cm
Спинка
h2
rвых
rвх
D2вт
X
xc
f
D1
D0
Y
Корытце
xf
D2 ср
b
D2 пер
Соловая решётка профилей
входной
фронт
c0
t0
α0
α0 л
aг
SCA
α1 л
α1 α
c1
t 1'
косой
срез
выходной
фронт
10

11. Принцип действия радиально – осевой турбины

Вид А
А
dr
da
w2
u2
u1
c2
c1
c1
u1
w1
11

12.

12