12.6. Коэффициент полезного действия турбины
Если из располагаемой работы турбины L0 вычесть потери в соплах zc, потери на рабочих лопатках zл и выходную потерю zв, то получим работу на лопатках или на венце турбины
Отношение работы на венце к располагаемой работе называется окружным КПД
.
Если от работы на венце отнять остальные внутренние потери, т.е. потери на трение и вентиляцию zТВ, потери на утечки zУТ и потери на охлаждение zt, то получим внутреннюю работу турбины
.
Отношение внутренней работы к располагаемой называется относительным внутренним КПД турбины
.
Внутренней работе соответствует внутренняя (индикаторная) мощность турбины
,
где
–
расход газа через турбину.
Если
учесть также и механические потери
,
тo
эффективная работа составляет
Эффективная мощность
,
где
– мощность механических потерь.
Если
турбина расположена на одном валу с
компрессором или другим потребителем
энергии, то под мощностью механических
потерь
понимаются
совместные механические потери турбины
и компрессора.
Механическим КПД ηm называется отношение эффективной мощности к внутренней
.
Значение механического КПД для турбин ηТ = 0,97…0,99.
Эффективным КПД турбины называется отношение эффективной работы к располагаемой
.
Эффективный КПД характеризует степень совершенства турбины, показывая, какая часть располагаемой энергии газа превращается в полезную работу на валу турбины.
Так как
ηТ = ηi0 ηm,
эффективная мощность турбины составляет
NТ = GL0ηТ.
Контрольные вопросы
1. Как устроена и работает радиальная центростремительная турбина?
2. В каких случаях применяются многоступенчатые турбины?
3. Какие потери наблюдаются в турбине?
4. Какие виды потерь относятся к профильным?
5. Как рассчитывается располагаемая энергия турбины?
6. Как устроено лабиринтовое уплотнение?
7. Какая турбина называется парциальной?
8. Какие потери учитывает эффективный КПД турбины?
9. Что называется степенью реактивности турбины?
10. Каковы оптимальные соотношения u/с1 для активной и реактивной ступеней турбины?
11. Чем отличаются абсолютная, относительная и окружная скорости? Как строятся треугольники скоростей?
Список использованной и рекомендуемой литературы
1. Андреевская, А.В. Задачник по гидравлике / А.В. Андреевская [и др.]. – М.: Энергия. 1970. – 424 с.
2. Альтшуль, А.Д. Примеры расчетов по гидравлике / А.Д. Альтшуль [и др.]. – М.: Стройиздат, 1976. – 255 с.
3. Абрамович, Г.Н. Прикладная газовая динамика / Г.Н. Абрамович. – М.: Наука, 1976. – 888 с.
4. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика / М.Е. Дейч. – М.: Энергия, 1974. – 592 с.
5. Бутаев, Д.А. Сборник задач по машиностроительной гидравлике / Д.А. Бутаев [и др.]. – М.: Машиностроение, 1981. – 464 с.
6. Некрасов, Б.Б. Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу Б.Б. Некрасов [и др.]. – М.: Высш. шк., 1989. – 192 с.
7. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. – М.: Наука, 1978.–736 с.
8. Емцев, Б.Т. Техническая гидромеханика Б.Т. Емцев. – М.: Машиностроение, 1987. – 440 с.
9. Чугаев, Р.Р. Гидравлика / Р.Р. Чугаев. – Л.: Энергия, 1982. – 672 с.
10. Угинчус, А.А. Гидравлика / А.А. Угинчус, Е.А. Чугаева. – Л.: Стройиздат, 1971. – 350 с.
11. Константинов, Н.М. Гидравлика, гидрология и гидрометрия: в 2 ч. Ч. 1. Общие законы / Н.М. Константинов, Н.А. Петров, Л.И. Высоцкий. – М.: Высшая школа, 1987. – 304 с.
12. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов [и др.]. – М.: Машиностроение, 1982. – 422 с.
13. Юшкин, В.В. Гидравлика и гидравлические машины / В.В. Юшкин. – Минск: Вышейшая школа, 1974. – 270 с.
14. Угинчус, А.А. Гидравлика гидромашины и гидроприводы / А.А. Угинчус. – Л.: ГЭИ, 1970. – 390 с.
15. Примеры гидравлических расчетов / под ред. Н.М. Константинова. – М.: Транспорт, 1987. – 498 с.
16. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / под общей ред. Б.Б. Некрасова. – Минск: Вышейшая школа, 1985. –365 с.
17. Кудинов, А.А. Техническая гидромеханика А.А. Кудинов. – М.: Машиностроение, 2008. – 368 с.
18. Самойлович, Г.С. Гидрогазодинамика / Г.С. Самойлович. – М.: Машиностроение, 1990. – 384с.
19. Иванов, К.Ф. Механика жидкости и газа: конспект лекций для студентов механических и энергетических специальностей / К.Ф. Иванов, С.В. Сурков. – Одесса: ОГПУ, 1995. – Ч. 1. – 119 с.
20. Кордон, М.Я., Гидравлика: учеб. пособие / М.Я. Кордон, В.И. Симакин, И.Д. Горешник. ПГУ, Пенза, 2005. – 192 с.
21. Самойлович, Г.С. Сборник задач по гидроаэромеханике / Г.С. Самойлович, В.В. Нитусов. – М.: Машиностроение, 1986.–152 с.
22. Угинчус, А.А. Гидравлика и гидравлические машины / А.А. Угинчус. – М.: ООО «ТИД «Аз–book»», 2009. – 395 с.
23. Кривченко, Г.И. Гидравлические машины: Турбины и насосы / Г.И. Кривченко. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 320 с.
24. Повх, И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении И.Л. Повх. – М.: Машиностроение, 1965. – 480 с.
25. Круглов, М.Г. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания / М.Г. Круглов, А.А. Меднов. – М.: Машиностроение, 1988. – 360 с.
26. Бекнев, В.С. Газовая динамика газотурбинных и комбинированных установок В.С. Бекнев [и др.]. – М.: Машиностроение, 1973. – 392 с.
27. Сергель, О.С. Прикладная гидрогазодинамика / О.С. Сергель. – М.: Машиностроение, 1981. – 374 с.
28. Артемьева, Т.В. Гидравлика, гидромашины и гидропривод / Т.В. Артемьева [и др.]. – М.: Академия, 2008. – 336 с.
29. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта [и др.]. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.
30. Сологаев, В.И. Механика жидкости и газа: конспекты лекций / В.И. Сологаев. – Омск: СибАДИ. – 1995. – 56 с.
31. Брук, М.А. Агрегаты наддува ДВС / М.А. Брук. – Л.: СЗПИ, 1972. – 176 с.
32. Ханин, Н.С. Автомобильные двигатели с турбонаддувом / Н.М Ханин [и др]. – М.: Машиностроение, 1991. – 336 с.
33. Патрахальцев, Н.Н. Наддув двигателей внутреннего сгорания: учеб. пособие / Н.Н. Патрахальцев. – М.: Изд-во РУДН, 2003. – 319 с.
34. Рогалев, В.В. Агрегаты наддува: учеб. пособие / В.В. Рогалев, А.М. Дроконов, А.А. Зинуков. – Брянск: БГТУ, 2008. – 202 с.
35. Дроконов, А.М. Исследование совместной работы турбинной ступени c входным патрубком агрегата наддува судового дизеля / А.М. Дроконов, В.В. Рогалев, А.Д. Николаев // Двигателестроение. – № 1. – 2009. – С. 35-38.
О
4
6
6
9
11
12
13
14
14
17
18
19
25
25
27
27
30
32
37
41
43
45
47
47
48
53
58
59
61
63
69
71
71
72
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………