
- •1. Классификация турбомашин.
- •2. Основные параметры, характеризующие турбомашины.
- •3. Основные геометрические характеристики.
- •4. Основные типы решеток и движений.
- •5. Схема проточной части.
- •6. Треугольники скоростей.
- •7. Уравнение сохранения энергии для цкм.
- •8. Уравнение сохранения энергии для тд.
- •9. Эксергия. Эксергетические потери и кпд.
- •10. Основные критерии подобия турбомашин.
- •11. Устройство и принцип действия поршневого компрессора.
- •12. Теоретический рабочий цикл поршневого компрессора.
- •13. Устройство и принцип действия поршневого детандера.
- •14. Процессы, протекающие в цилиндре с реальным хладагентом. Процесс заполнения мертвого пространства.
- •15. Процессы, протекающие в цилиндре с реальным хладагентом. Процесс наполнения.
- •16. Процессы, протекающие в цилиндре с реальным хладагентом. Процесс расширения.
- •17. Процессы, протекающие в цилиндре с реальным хладагентом. Процесс выхлопа.
- •18. Процессы, протекающие в цилиндре с реальным хладагентом. Процесс выталкивания.
- •19. Процессы, протекающие в цилиндре с реальным хладагентом. Процесс обратного сжатия.
- •20. Принцип действия криогенной газовой машины.
3. Основные геометрические характеристики.
П
ри
расчете стационарных турбомашин в
рассмотрение вводят осредненные
поверхности тока. В плоскости развертки
цилиндрической поверхности осевой
машины получается плоская прямая решетка
с бесконечным числом профилей (рис.
2.1). В машинах радиального типа в
плоскостях, перпендикулярных оси
вращения, решетки плоские круговые с
конечным числом профилей (рис. 2.2).
Основные геометрические характеристики профилей следующие.
Средняя линия профиля – геометрическое место центров окружностей, вписанных в профиль. На профиле различают выпуклую (спинку) и вогнутую (корыто) стороны, а также входную (переднюю) и выходную (заднюю) кромки.
Толщина профиля определяется диаметром наибольшей вписанной в него окружности.
Хорда профиля b0 – расстояние между концами средней линии.
Изогнутость профиля – наибольшее расстояние от средней линии до хорды.
Фронт решетки u – линия, соединяющая одноименные точки профилей на выходе или на входе.
Ось решетки – линия, перпендикулярная к фронту. Для круговой решетки осью является радиус.
Шаг
решетки
– расстояние по фронту между одноименными
точкам соседних профилей. Относительный
шаг решетки
.
Густота решетки – величина, обратная относительному шагу решетки.
Угол
установки
– угол между хордой и фронтом.
Ширина
решетки
.
Входной
и выходной установочные углы лопаток
и
– углы между фронтом решетки u
и касательными к оси профиля на входной
и выходной кромках.
Угол
входа и угол выхода потока
и
– углы между фронтом решетки и направлением
относительной скорости на входе и на
выходе.
Угол
изгиба профиля
и угол
поворота потока в решетке
определяются следующим образом:
для
колес ЦКМ
и
;
для
колес ТД
и
.
Угол атаки i – угол между скоростью w1 и касательной к оси входной громки профиля.
Угол
отставания потока δ
– угол между направлением потока на
выходе и касательной к осевой линии у
выходной кромки:
.
При δ=0
.
Межлопаточный канал – канал, образованный соседними профилями. Условными границами канала являются стенки профилей и крайние нормали к вогнутой стороне профиля.
Высота канала h определяется диаметром окружности, вписанной в межлопаточный канал.
Ширина канала b – размер в меридиональной плоскости (вдоль оси машины).
4. Основные типы решеток и движений.
Р
азличают
три основных типа прямолинейных решеток
(рис. 2.3).
Конфузорная решетка имеет непрерывно суживающиеся каналы и относительно слабо вогнутые профили; скорость потока в каналах увеличивается, давление уменьшается. Это решетка реактивного типа.
Решетка активного типа имеет каналы примерно постоянной ширины и утолщенные профили большой кривизны; скорость потока и давление остаются практически неизменными.
Диффузорная решетка имеет расширяющиеся каналы; скорость потока в них уменьшается, давление увеличивается.
В стационарных лопаточных машинах необходимо различать:
абсолютное движение – движение со скоростями c по отношению к неподвижному наблюдателю (или к корпусу);
относительное движение – движение со скоростями w по отношению к наблюдателю, вращающемуся, вместе с колесом, т.е. по отношению к вращающимся поверхностям межлопаточных каналов колеса;
окружное движение – движение со скоростями u, равными окружным скоростям колеса в данной точке.
Таким образом, каждая частица газа в колесе имеет скорость
где с, u и w – векторы абсолютной, окружной и относительной скоростей.
В
неподвижных аппаратах
.