Стенд для исследования турбокомпрессора агрегата наддува ДВС

РЕФЕРАТ

Дипломный проект.
Пояснительная записка: 183 с., ____рис., _____табл., 14 источников.
Графическая документация: 11 л. А1.

ТУРБОКОМПРЕССОР, СТЕНД, ИСПЫТАНИЯ, НАДДУВ ДВС, РАБОЧЕЕ КОЛЕСО, ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА, ВОЗДУХ, ОТРАБОТАВШИЕ ГАЗЫ, РАБОТА, МОЩНОСТЬ, КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, КПД, ХАРАКТЕРИСТИКИ

Спроектирован стенд для испытания турбокомпрессоров ряда ТКР5,5 – ТКР11. Разработана методика проведения испытаний и методика определения погрешностей, результатом проведения которых являются важнейшие характеристики компрессора, турбины и турбокомпрессора в целом. Произведен термогазодинамический расчет турбокомпрессора, а также разработана его конструктивная схема. Произведены расчеты на прочность рабочих колес компрессора и турбины экспериментальной установки. Определена себестоимость стенда и себестоимость одного часа испытаний.


СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................................... 7
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТЕНДАМ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ........................................... 

12
1.1 Развитие отечественных турбокомпрессоров....................................... 12
1.2 Развитие зарубежных турбокомпрессоров........................................... 19
1.3 Методика экспериментального исследования турбокомпрессоров на безмоторной установке..................................................................... 
26
1.3.1 Опытная установка...................................................................... 26
1.3.2 Краткое описание конструкции турбокомпрессора фирмы «Эбершпехер»............................................................................. 
28
1.3.3 Основные данные турбокомпрессора фирмы «Эбершпехер». 31
1.3.4 Определение экспериментальных величин............................... 32
1.3.5 Методика испытаний................................................................... 34
2 ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТЕНДА.................................................................... 
40
3 СХЕМА ИЗМЕРЕНИЙ СТЕНДА И ЕЕ ОПИСАНИЕ................................. 46
3.1 Описание схемы стенда.......................................................................... 46
3.2 Измеряемые параметры.......................................................................... 50
3.2.1 Датчики измерения давления...................................................... 50
3.2.2 Датчики измерения температуры............................................... 52
3.2.3 Определение расхода воздуха.................................................... 54
3.2.4 Измерение расхода топлива........................................................ 55
3.2.5 Измерение частоты вращения..................................................... 56
3.2.6 Регистрация измеренных параметров........................................ 57
4 МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ....................... 59
4.1 Алгоритм проведения испытаний и обработки результатов измерений для компрессора................................................................... 
60
4.2 Алгоритм проведения испытаний и обработки результатов измерений для турбины.......................................................................... 
62
4.3 Алгоритм проведения испытаний и обработки результатов измерений для турбокомпрессора......................................................... 
66
5 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕИЙ............... 70
6 ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТУРБОКОМПРЕССОРА...... 80
6.1 ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА..................................................................................... 
80
6.1.1 Предварительный расчет центробежного компрессора........... 80

6.1.1.1 Выбор основных параметров. Термодинамический расчет центробежного компрессора............................. 

81
6.1.1.2 Определение основных геометрических параметров проточной части.............................................................. 
83
6.1.2 Расчет параметров потока на входе в рабочее колесо.............. 85
6.1.3 Расчет параметров потока в характерных сечениях проточной части компрессора за рабочим колесом................ 
88
6.1.3.1 Расчет параметров потока на выходе из рабочего колеса............................................................................... 
88
6.1.3.2 Расчет параметров потока на выходе из щелевого диффузора........................................................................ 
90
6.1.3.3 Определение параметров потока на выходе из спирального сборника (сборной улитки)..................... 
92
6.1.3.4 Определение параметров потока на выходе из компрессора..................................................................... 
94
6.1.4 Профилирование основных элементов проточной части ЦБК............................................................................................... 
95
6.1.4.1 Профилирование рабочего колеса................................ 95
6.1.4.2 Профилирование спирального сборника в окружной плоскости......................................................................... 
102
6.2 РАСЧЕТ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ ТКР................................................... 105
6.2.1 Параметры потока на выходе из соплового аппарата.............. 107
6.2.2 Параметры потока на входе в рабочее колесо.......................... 108
6.2.3 Параметры потока на выходе из колеса.................................... 109
6.2.4 Параметры турбины в целом...................................................... 112
6.2.5 Геометрические параметры турбины......................................... 112
7 КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И ЕЕ ОПИСАНИЕ................................................................... 
114
8 ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ....... 116
9 КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА СТЕНДА И ЕЕ ОПИСАНИЕ.................... 117
10 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ РАБОЧИХ КОЛЕС......................................... 122
10.1 Методика расчета.................................................................................. 122
10.2 Оценка прочности диска...................................................................... 125
10.3 Подготовка исходных данных............................................................. 128
10.4 Результаты расчета............................................................................... 130
11 ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ ТУРБОКОПРЕССОРОВ................................................................................. 

132
11.1 Цель и задачи курса на современном этапе........................................ 132
11.2 Анализ устойчивости работы технических систем в разрабатываемом стенде...................................................................... 
133
11.3 Разработка мероприятий, обеспечивающих безопасность эксплуатации стенда............................................................................. 
135
11.3.1 Вентиляция помещения для испытания турбокомпрессоров 137
11.3.2 Защита окружающей среды...................................................... 139
11.3.3 Борьба с шумом при работе на стенде..................................... 140
11.3.4 Пожарная безопасность в лаборатории для испытания турбокомпрессоров................................................................... 
143
11.4 Санитарно-гигиеническая характеристика проектируемого помещения............................................................................................. 
145
11.5 Выводы по разделу БЖД...................................................................... 146
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПРОРАБОТКА ПРОЕКТА..................................... 147
12.1 Определение себестоимости стенда.................................................... 147
12.2 Определение стоимости одного часа эксплуатации стенда.............. 152
12.3 Выводы по разделу «экономическая проработка проекта».............. 156
13 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТЕНДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДИКИ FMEA............................................................................................................. 
157
13.1 Проведение FMEA................................................................................ 157
13.2 FMEA конструкции............................................................................... 158
13.3 Проведение FMEA конструкции......................................................... 159
13.4 Методика проведения FMEA конструкции........................................ 161
13.5 Мероприятия по устранению дефектов.............................................. 165
13.6 Документирование FMEA анализа...................................................... 166
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................... 167
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.......................................... 170
Приложение А Результаты прочностного расчета рабочего колеса компрессора............................................................................... 
172
Приложение Б Результаты прочностного расчета рабочего колеса турбины...................................................................................... 
174
Приложение В Расчет затрат на основные материалы.................................... 176
Приложение Г Расчет основной заработной платы......................................... 178
Приложение Д Спецификация к сборочному чертежу экспериментальной установки................................................................................... 
181

Дипломная работа полная, все есть (чертежи, записка, приложение), защищалась отлично!