Compresoare pentru motoare de avioane turbo (ediția în limba germană) - Document PDF
Documente
Compresoare pentru motoare de avioane turbo
Dr.-Ing. Hubert Grieb, Nimrodstrasse 44, 82110 Germering
Această carte a fost produsă cu sprijinul amabil al MTU Mnchen.
ISBN 978-3-540-34373-8 e-ISBN 978-3-540-34374-5
Informații bibliografice din Biblioteca Națională Germană Biblioteca Națională Germană listează această publicație în Bibliografia Națională Germană; datele bibliografice detaliate sunt disponibile pe Internet la http://dnb.d-nb.de.
2009 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
Această lucrare este protejată de drepturile de autor. Drepturile stabilite prin aceasta, în special cele de traducere, reimprimare, prezentare, extragere de figuri și tabele, difuzare radio, microfilmare sau reproducere în alte moduri și stocare în sisteme de prelucrare a datelor, rămân, chiar dacă numai în extrase Recuperare, rezervată. Reproducerea acestei opere sau a unor părți ale acesteia este permisă numai în cazuri individuale, în limitele prevederilor legale ale legii drepturilor de autor din Republica Federală Germania din 9 septembrie 1965 în versiunea aplicabilă în prezent. În principiu, este supus unei remunerații. Încălcările sunt supuse dispozițiilor penale ale Legii drepturilor de autor.
Reproducerea denumirilor comune, denumirilor comerciale, denumirilor comerciale etc. în această lucrare nu justifică presupunerea că aceste denumiri trebuie considerate libere în sensul legislației privind mărcile comerciale și protecția mărcilor și, prin urmare, pot fi utilizate de toată lumea, chiar și fără identificare specială.
Proiectare copertă: WMXDesign GmbH, Heidelberg Compunere și producție: servicii de editare le-tex oHG, Leipzig
Tipărit pe hârtie sigură.
Utilizarea atentă și economică a resurselor noastre naturale și reducerea emisiilor sunt mai mult decât o preocupare pentru societatea noastră. În același timp, lumea de astăzi este dificil de imaginat fără un grad ridicat de mobilitate și, prin urmare, de aviație civilă. Mai mult, globalizarea și deschiderea piețelor naționale ale aviației expun companiile aeriene la o presiune constantă în creștere a costurilor, pe care o transmit industriei aviatice.
Toate acestea îi obligă pe producătorii de motoare să dezvolte noi concepte care depășesc semnificativ standardul anterior în ceea ce privește compatibilitatea, performanța și eficiența mediului și toate la costuri mai mici.
Metode mai eficiente și mai eficiente de concepție, proiectare, calcul și construcție sunt indispensabile pentru a atinge aceste obiective solicitante.
Prezenta carte își propune să sprijine studenții și tinerii ingineri, dar și angajații științifici de la universități și colegii tehnice și se concentrează asupra compresoarelor, care sunt deosebit de critice pentru eficiență și comportament de funcționare. Este, de asemenea, potrivit ca o lucrare de referință datorită relevanței sale practice și a ilustrațiilor sale.
Autorul Dr.-Ing. Din 1955 Hubert Grieb a lucrat ca angajat al Dr. Bruno Eckert, șeful departamentului de mașini de curgere la Daimler-Benz din Stuttgart-Untertrkheim și, din 1970, într-o poziție de lider în departamentul de dezvoltare a ceea ce era atunci MTU-Mnchen GmbH.
Compania noastra multumeste Dr. Grieb pentru pregătirea acestei publicații. Din fericire, când a apărut această carte, mulți au fost-
Au fost implicați și unii colegi și prieteni din cercetare, predare și industrie. Vă mulțumim pentru idei și contribuții.
Director tehnologic la MTU Aero Engines AG
În conformitate cu obiectivul, această carte se adresează studenților de la colegii tehnice și universități tehnice cu cunoștințe anterioare despre motoare de aviație și turbine cu gaz. De asemenea, se adresează inginerilor din industria aeronautică care, dincolo de specialitatea lor, au puține oportunități de a obține o imagine de ansamblu mai largă asupra întregului domeniu al compresoarelor pentru motoarele de aeronave turbo cu importante relații aero/termodinamice și mecanice/constructive și dezvoltarea multifacetică care se întâmplă. Cu toate acestea, această carte poate oferi, de asemenea, sfaturi și sugestii inginerilor care lucrează în domeniul compresoarelor pentru turbine staționare cu gaz sau în industria proceselor.
Aș dori să mulțumesc managementului MTUAero Engines, la a cărui sugestie a fost lansată cartea în 2000, pentru sprijinul generos și activ, mai ales că logistica și baza de date a MTU ar putea fi utilizate și astfel pregătirea cărții în prezentul domeniu a fost posibil a fost.
Datoresc mulțumiri speciale lui M. Dupslaff pentru actualizarea și extinderea programului EDP pentru calcularea și evaluarea eficienței compresoarelor axiale în mai multe etape cu sprijinul Dr. K.-P. Rd și K. Spie-ker, prin care aplicația ulterioară este planificată la MTU. Mulțumirile mele merg și către H.-P. Borufka pentru consultarea și procurarea documentelor privind vibrațiile palelor/rotorului, D. Schtte pentru procurarea documentelor privind problemele aero-elastice și loviturile păsărilor, Dr. G. Kahl pentru procurarea documentelor privind vibrațiile flutterului, H. Kirsten pentru procurarea documentelor privind dinamica rotorului, Dr. K. Heinig pentru consiliere și achiziționarea de documente cu privire la aeroacustică și A. Halcoussis, W. Klumann, M. Lahmer, U. Schmidt-Eisenlohr, D. Schmcker și R. Selmeier pentru achiziționarea de documente pentru evaluarea statistică a compresoarelor axiale și radiale.
În cele din urmă, aș dori să mulțumesc și dr. K.-P. Rd pentru achiziționarea datelor despre motor și pentru diverse sfaturi cu privire la dezvoltarea actuală a compresoarelor și a motorului.
Aș dori, de asemenea, să vă mulțumesc pentru numeroasele sfaturi, sugestii și informații pe care le-am primit de la colegii de la MTU. Acestea sunt menționate în ordine alfabetică
Th. BreuerM.A. DeublerDr. J. Esslinger J. Berea proaspătă Dr. W. Gaertner D. Casca Dr. M. Hoeger F. Kennepohl H. clopot
H. Krause M. KrobothA. SchfflerSt. Servicii. SikorskyDr. E. Steinhardt A. UtlerDr. Dr. Weber Dr. G. Wilfert
Aș dori, de asemenea, să îi mulțumesc din suflet lui P. Augustin pentru editarea excelentă a manuscrisului și, de asemenea, lui H.-M. Hechtl pentru producerea diagramelor și schemelor de o calitate excelentă.
Mulțumirile mele merg și către H.-P. Borufka, Dr. K. Heinig, Dr. G. Kahl și G. Schtte pentru recenzia critică a manuscrisului în zona capitolelor aeroacustică, aeroelasticitate și mecanică, dar și H. Schubert pentru sprijinul editorial al cărții și recenzia critică de stil a manuscrisului. De asemenea, aș dori să le mulțumesc lui K. Weiss, S. Hechtl, R. Lauber, K. Lechner, R. Glander și R. Krawutsch-ke pentru ajutorul lor indispensabil în utilizarea bibliotecii de specialitate și în cercetarea literaturii.
Dar aș dori să mulțumesc și lui B. Wohlfart pentru prezența și sprijinul de încredere într-o mare varietate de ocazii.
Nu în ultimul rând, mulțumirile mele speciale sunt adresate soției mele pentru cooperarea ei, precum și pentru marea ei răbdare și considerație în timpul pregătirii acestei cărți.
Munchen, martie 2007 Dr.-Ing. Hubert Grieb
1 gol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Introducere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 Condiții de graniță relevante
și restricții tehnologice asupra compresoarelor. . . . . . . . . . . . 32.2 Rolul și relația principiilor de proiectare. . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3 Principii termodinamice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.4 Principii aerodinamice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.5 Condiții de asemănare. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.6 Harta și linia de lucru. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3 Dezvoltarea parametrilor de proiectare a compresorului în timp. . . . . . . . 353.1 Înregistrarea statistică și analiza compresoarelor existente. . . . . . 35
Metodologia colectării datelor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Influența mărimii. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Perioada introductivă EIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Influența numărului Re. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Eficiențe poltropice standardizate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.2 Statistica datelor compresorului. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.2.1 Parametrii de corelație. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.2.2 Ventilatoare cu 1 etapă de turboventilatoare civile și ventilatoare cu manta. 493.2.3 Compresoare LP cu mai multe trepte utilizate în turboventilatoare militare. . . . . . 593.2.4 Etape de rapel și compresoare de înaltă presiune pentru turboventilatoare
și dopul mantalei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663.2.5 Compresoare HP pentru turboventilatoare și propane cu manta. . . . . . . 743.2.6 Compresoare axiale/centrifuge și compresoare centrifuge multietajate
pentru turbine mici și motoare cu arbore. . . . . . 823.2.6.1 Generalități. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2.6.2 Piese axiale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 833.2.6.3 Compresor centrifugal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.2.7 Hărțile compresorului. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.2.7.1 Standardizare . . . . . . . . . . . . . . .