लोड विशेषताओं और गणना की स्थिति कंप्रेसर और टरबाइन डिस्क के विमान इंजनों की स्थिति
यद्यपि कंप्रेसर और टरबाइन रोटार के कार्यों और संरचनाओं में अंतर हैं, ताकत के संदर्भ में, दोनों के पहियों की कामकाजी स्थिति लगभग समान हैं। हालांकि, टरबाइन डिस्क उच्च तापमान पर है, जिसका अर्थ है कि टरबाइन डिस्क का काम करने का वातावरण अधिक कठोर है।
एक विमान इंजन के कंप्रेसर डिस्क या टरबाइन डिस्क द्वारा वहन किए गए भार इस प्रकार हैं:
जनता के लिए केन्द्रापसारक बल
प्ररित करनेवाला को रोटर के रोटेशन के कारण होने वाले ब्लेड और इम्पेलर के केन्द्रापसारक बल का सामना करना चाहिए। निम्नलिखित गति की स्थिति को शक्ति गणना में माना जाना चाहिए:
उड़ान लिफाफे के भीतर निर्दिष्ट शक्ति गणना बिंदु पर स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग गति;
मॉडल विनिर्देश में निर्दिष्ट अधिकतम स्वीकार्य स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग गति;
अधिकतम स्वीकार्य स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग गति का 115% और 122%।
डिस्क पर स्थापित ब्लेड, ताले, बाफ़ल, बोल्ट, नट और शिकंजा सभी पहिया डिस्क के किनारे पर स्थित हैं। आमतौर पर, पहिया डिस्क का बाहरी किनारा नाली के तल पर होता है। यह मानते हुए कि ये भार समान रूप से पहिया डिस्क के बाहरी किनारे की सतह पर वितरित किए जाते हैं, समान भार है:
जहां एफ सभी बाहरी भारों का योग है, आर पहिया के बाहरी सर्कल का त्रिज्या है, और एच पहिया के बाहरी किनारे की अक्षीय चौड़ाई है।
जब मोर्टिस और टेनन ग्रूव के नीचे पहिया डिस्क के रोटेशन अक्ष के समानांतर होता है, तो बाहरी किनारे त्रिज्या को उस स्थिति के त्रिज्या के रूप में लिया जाता है जहां नाली के नीचे स्थित होता है; जब मोर्टिज़ और टेनन ग्रूव के नीचे पहिया डिस्क के रोटेशन अक्ष के साथ रेडियल दिशा में एक झुकाव कोण होता है, तो बाहरी किनारे त्रिज्या लगभग सामने और पीछे के किनारे नाली के नीचे रेडी के औसत मूल्य के रूप में लिया जाता है।
थर्मल भार
व्हील डिस्क को असमान हीटिंग के कारण थर्मल लोड को सहन करना पड़ता है। कंप्रेसर डिस्क के लिए, थर्मल लोड को आम तौर पर अनदेखा किया जा सकता है। हालांकि, इंजन के कुल दबाव अनुपात और उड़ान की गति में वृद्धि के साथ, कंप्रेसर आउटलेट एयरफ्लो बहुत अधिक तापमान पर पहुंच गया है। इसलिए, कंप्रेसर से पहले और बाद में डिस्क का थर्मल लोड कभी -कभी नगण्य नहीं होता है। टरबाइन डिस्क के लिए, थर्मल तनाव केन्द्रापसारक बल के बाद सबसे महत्वपूर्ण प्रभावित कारक है। गणना के दौरान निम्न प्रकार के तापमान क्षेत्रों पर विचार किया जाना चाहिए:
उड़ान लिफाफे में निर्दिष्ट प्रत्येक शक्ति गणना के लिए स्थिर-राज्य तापमान क्षेत्र;
एक विशिष्ट उड़ान चक्र में स्थिर-राज्य तापमान क्षेत्र;
एक विशिष्ट उड़ान चक्र में संक्रमण तापमान क्षेत्र।
अनुमान लगाते समय, यदि मूल डेटा पूरी तरह से प्रदान नहीं किया जा सकता है और संदर्भ के लिए कोई मापा तापमान नहीं है, तो डिजाइन राज्य के तहत एयरफ्लो मापदंडों और उच्चतम गर्मी लोड स्थिति का उपयोग अनुमान के लिए किया जा सकता है। डिस्क पर तापमान क्षेत्र का आकलन करने के लिए अनुभवजन्य सूत्र है:
सूत्र में, टी आवश्यक त्रिज्या पर तापमान है, t {{{0}} डिस्क के केंद्र छेद में तापमान है, tb डिस्क के रिम पर तापमान है, R डिस्क पर एक मनमाना त्रिज्या है, और सदस्यता 0 और B क्रमशः केंद्र छेद और रिम के अनुरूप है।
m =2 जबरन शीतलन के बिना टाइटेनियम मिश्र धातु और फेरिटिक स्टील से मेल खाती है;
m =4 मजबूर शीतलन के साथ निकल-आधारित मिश्र धातु से मेल खाता है।
उच्च दबाव कंप्रेसर डिस्क के लिए
स्थिर-राज्य तापमान क्षेत्र:
जब कोई ठंडा एयरफ्लो नहीं होता है, तो यह माना जा सकता है कि तापमान में कोई अंतर नहीं है;
जब कूलिंग एयरफ्लो होता है, तो टीबी को लगभग चैनल के प्रत्येक स्तर पर एयरफ्लो के आउटलेट तापमान के रूप में लिया जा सकता है {{{0}}} डिग्री, और T0 को लगभग कूलिंग एयरफ्लो स्तर + 15 डिग्री पर एयरफ्लो के आउटलेट तापमान के रूप में लिया जा सकता है।
क्षणिक तापमान क्षेत्र:
टीबी को लगभग चैनल एयरफ्लो के प्रत्येक स्तर के आउटलेट तापमान के रूप में लिया जा सकता है;
T 0 को लगभग 50% व्हील रिम तापमान के रूप में लिया जा सकता है जब कोई कूलिंग एयरफ्लो नहीं होता है; जब कूलिंग एयरफ्लो होता है, तो इसे कूलिंग एयरफ्लो एक्सट्रैक्शन स्टेज के आउटलेट तापमान के रूप में लगभग लिया जा सकता है।
टरबाइन डिस्क के लिए
स्थिर-राज्य तापमान क्षेत्र:
Tb 0 ब्लेड रूट का क्रॉस-सेक्शनल तापमान है; △ t टेनन का तापमान ड्रॉप है, जिसे लगभग निम्नानुसार लिया जा सकता है: △ t =50-100 डिग्री जब टेनन ठंडा नहीं होता है; △ t =250-300 डिग्री जब टेनन ठंडा हो जाता है।
क्षणिक तापमान क्षेत्र:
कूलिंग ब्लेड के साथ डिस्क को निम्नानुसार अनुमानित किया जा सकता है: क्षणिक तापमान ढाल=1। 75 × स्थिर-राज्य तापमान ढाल;
कूलिंग ब्लेड के बिना डिस्क को निम्नानुसार अनुमानित किया जा सकता है: क्षणिक तापमान ढाल=1। 3 × स्थिर-राज्य तापमान ढाल।
गैस बल (अक्षीय और परिधीय बल) प्ररित करनेवाला के आगे और पीछे के छोर पर ब्लेड और गैस के दबाव द्वारा प्रेषित किया जाता है
गैस बल ब्लेड से प्रेषित
कंप्रेसर ब्लेड के लिए, यूनिट ब्लेड की ऊंचाई पर गैस बल घटक अभिनय है:
अक्षीय:
जहां ZM और Q औसत त्रिज्या और ब्लेड की संख्या हैं; ρ1m और ρ2m इनलेट और आउटलेट वर्गों में एयरफ्लो का घनत्व हैं; C1AM और C2AM इनलेट और आउटलेट वर्गों के औसत त्रिज्या पर एयरफ्लो का अक्षीय वेग हैं; P1M और P2M इनलेट और आउटलेट वर्गों के औसत त्रिज्या पर एयरफ्लो का स्थिर दबाव है।
सर्कुलेशनल डायरेक्शन:
टरबाइन ब्लेड के लिए
गैस पर गैस बल की दिशा एक नकारात्मक संकेत द्वारा ऊपर दो सूत्रों से अलग है। आम तौर पर दो-चरण प्ररित करनेवाला (विशेष रूप से कंप्रेसर प्ररित करनेवाला) के बीच गुहा में एक निश्चित दबाव होता है। यदि आसन्न रिक्त स्थान में दबाव अलग है, तो दो गुहाओं के बीच प्ररित करनेवाला पर एक दबाव अंतर होगा, △ p=p 1- p2। आम तौर पर, △ P का प्ररित करनेवाला की स्थिर ताकत पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, खासकर जब प्ररित करनेवाला में एक छेद होता है, तो △ p को नजरअंदाज किया जा सकता है।
4.युद्धाभ्यास उड़ान के दौरान उत्पन्न जाइरोस्कोपिक टोक़
प्रशंसक ब्लेड के साथ बड़े व्यास के प्रशंसक डिस्क के लिए, डिस्क के झुकने वाले तनाव और विरूपण पर जाइरोस्कोपिक क्षणों के प्रभाव पर विचार किया जाना चाहिए।
5.ब्लेड और डिस्क कंपन द्वारा उत्पन्न गतिशील भार
डिस्क में उत्पन्न कंपन तनाव जब ब्लेड और डिस्क कंपन को स्थिर तनाव के साथ सुपरिंपोज किया जाना चाहिए। सामान्य गतिशील भार हैं:
ब्लेड पर आवधिक गैर-समान गैस बल। फ्लो चैनल में ब्रैकेट और अलग -अलग दहन कक्ष की उपस्थिति के कारण, एयरफ्लो परिधि के साथ असमान है, जो ब्लेड पर आवधिक असंतुलित गैस रोमांचक बल का उत्पादन करता है। इस रोमांचक बल की आवृत्ति है: hf =। उनमें से, is इंजन रोटर की गति है, और एम कोष्ठक या दहन कक्षों की संख्या है।
डिस्क सतह पर आवधिक गैर-समान गैस दबाव।
कनेक्टेड शाफ्ट के माध्यम से डिस्क को प्रेषित रोमांचक बल, रिंग या अन्य भागों को जोड़ने के लिए। यह शाफ्ट सिस्टम के असंतुलन के कारण होता है, जो पूरी मशीन या रोटर सिस्टम के कंपन का कारण बनता है, जिससे कनेक्टेड डिस्क को एक साथ कंपन करने के लिए ड्राइविंग किया जाता है।
मल्टी-रोटर टरबाइन के ब्लेड के बीच जटिल हस्तक्षेप बल हैं, जो डिस्क और प्लेट सिस्टम के कंपन को प्रभावित करेगा।
डिस्क युग्मन कंपन। डिस्क एज युग्मन कंपन डिस्क प्रणाली के निहित कंपन विशेषताओं से संबंधित है। जब डिस्क सिस्टम पर रोमांचक बल सिस्टम की गतिशील आवृत्ति के एक निश्चित क्रम के करीब होता है, तो सिस्टम कंपन तनाव को प्रतिध्वनित और उत्पन्न करेगा।
6.डिस्क और शाफ्ट के बीच संबंध पर विधानसभा तनाव
डिस्क और शाफ्ट के बीच हस्तक्षेप फिट डिस्क पर विधानसभा तनाव उत्पन्न करेगा। विधानसभा तनाव का परिमाण हस्तक्षेप फिट, डिस्क और शाफ्ट के आकार और सामग्री पर निर्भर करता है, और डिस्क पर अन्य लोड से संबंधित है। उदाहरण के लिए, सेंट्रीफ्यूगल लोड और तापमान तनाव का अस्तित्व डिस्क के केंद्र छेद को बढ़ाएगा, हस्तक्षेप को कम करेगा, और इस प्रकार विधानसभा तनाव को कम करेगा।
उपर्युक्त भारों में, द्रव्यमान केन्द्रापसारक बल और थर्मल लोड मुख्य घटक हैं। ताकत की गणना करते समय, रोटेशन की गति और तापमान के निम्नलिखित संयोजनों पर विचार किया जाना चाहिए:
उड़ान लिफाफे में निर्दिष्ट प्रत्येक शक्ति गणना बिंदु की गति और संबंधित बिंदु पर तापमान क्षेत्र;
अधिकतम गर्मी लोड बिंदु पर स्थिर-राज्य तापमान क्षेत्र या उड़ान में अधिकतम तापमान अंतर और अधिकतम स्वीकार्य स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग गति, या इसी स्थिर-राज्य तापमान क्षेत्र में जब अधिकतम स्वीकार्य स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग गति उड़ान में पहुंच जाती है।
अधिकांश इंजनों के लिए, टेकऑफ़ अक्सर सबसे खराब तनाव की स्थिति होती है, इसलिए टेकऑफ़ के दौरान क्षणिक तापमान क्षेत्र का संयोजन (जब अधिकतम तापमान अंतर तक पहुंच जाता है) और टेकऑफ़ के दौरान अधिकतम परिचालन गति पर विचार किया जाना चाहिए।
