Теория и проектирование турбонасосных агрегатов

Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины: формирование системы профессиональных знаний и практических навыков по проектированию, изготовлению, испытанию и эксплуатации турбонасосных агрегатов. Задачи дисциплины: разработка проектов двигателей и энергоустановок ЛА с учетом физико-механических, технологических, экологических и экономических параметров; выпуск конструкторской документации на ракетные, реактивные двигатели, двигательные и энергетические установки и их отдельные узлы и агрегаты; работа по осуществлению соответствия результатов проектно-конструкторской деятельности нормативной документации системы качества отрасли; разработка технических условий и технических описаний; проведение стандартных и типовых испытаний деталей, их агрегатов и энерго-установок ЛА; проведение регистрации, вторичной обработки и анализа результатов экспе-риментальных исследований, стендовой и летной отработки и эксплуатации изде-лий двигателей ЛА; организация метрологической поверки, градуировки и калибровки основных первичных преобразователей и средств измерений;

Краткое содержание дисциплины

Анализ систем питания двигательных установок на жидком топливе. Общая теория лопастных машин. Расчет проектных параметров и профилирование проточной части шнеко-центробежных насосов и газовых турбин. Определение энергетические характеристики турбонасосного агрегата. 1. Системы питания двигательных установок на жидком топливе 1.1. Анализ систем питания двигательных установок на жидком топливе и их сравнитель-ный анализ. 1.2. Лопастные машины и их характеристики. 1.3. Энергетические характеристики турбонасосного агрегата и жидкостного ракетного двигателя. 2. Общая теория лопастных машин 2.1. Кинематика потока в проточной части лопастной машины 2.2. Механизм передачи энергии в лопастных машинах. 2.3. Уравнение энергии для потока рабочего тела в рабочем колесе лопастной машины. 2.4. Влияние угла установки лопасти на выходе из рабочего колеса на работу колеса. Ки-нематическая степень реактивности. 3. Проектирование шнеко-центробежных насосов 3.1. Учет влияния конечного числа лопастей на энергетические характеристики рабочего колеса. 3.2. Потери в рабочем колесе насоса, коэффициент полезного действия рабочего колеса. 3.3. Подобие насосов. 3.4. Кавитация в насосах жидкостных ракетных двигателей. 3.5. Расчет проектных параметров шнека. 3.6. Расчет геометрических характеристик центробежного колеса, профилирование мери-дионального сечения и лопасти в плане. 3.7. Подводящие устройства. 3.8. Расчет геометрических характеристик отводящего устройства. Профилирование спи-рального сборника. 3.9. Силы, действующие на ротор турбонасосного агрегата. 3.10. Энергетические характеристики насосов. 3.11. Работа насоса в системе питания. 3.12. Методика расчета и конструирования шнеко-центробежного насоса. 4. Проектирование газовых турбин 4.1. Основные понятия и соотношения. 4.2. Классификация газовых турбин. 4.3. Классификация решеток турбин. Геометрические, режимные и аэродинамические характеристики. 4.4. Потери в турбинах. КПД ступени турбины. 4.5. Течение газового потока в турбинных решетках. 4.6. Подобие газовых турбин. Энергетические характеристики. 4.7. Методика расчета осевой, активной газовой турбины.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-1 способностью принимать участие в работах по расчету и конструированию отдельных деталей и узлов двигателей и энергетических установок ЛА в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования
ПК-6 способностью принимать участие в разработке методических и нормативных документов по проектированию двигателей ЛА и проведении мероприятий по их реализации
ПСК-3.2 способностью выполнять расчеты статических и динамических характеристик рабочего процесса ЖРД, их узлов и элементов