6. Формулы расчета характеристик решеток

Коэффициент потерь сопловая решетка:

=0,04К^пр+ 0,015К^конц+Δ ξ_кр+ Δξ_Re +Δξ_мер+ Δξ_θ +Δξ_М+ Δξ_вх

Коэффициент потерь рабочая решетка:

=0,08К^пр+ 0,026К^конц+Δ ξ_кр+ Δξ_Re +Δξ_мер+ Δξ_θ +Δξ_М+ Δξ_вх

К^пр-поправка на профильные потери

К^конц-поправка на концевые потери

Δξ_М-поправка на число М

Δ ξ_кр-Поправки на толщину выходной кромки

Δξ_Re-поправка на число Re

Δξ_вх-поправка на нерасчетный угол входа

Δξ_мер-поправка на наклон меридионального обвода

Δξ_θ-поправка на веерность решетки

Коэффициент скорости:

сопловая решетка:φ=с₁/с_2t

упрощенная формула: φ=0.98-0.08b₁/L₁

рабочая решетка: ψ= w₂/w_2t

упрощенная формула: ψ=0.96-0.014b₂/L₂

Коэффициент расхода: сопловая решетка

рабочая решетка:

поправка на число М

-поправка на число Re

-поправка на поворот потока

Угол выхода при М: Сопловая решетка =(μ₁/φ)

=(μ₂/ψ)_э

Упрощенная формула:=(1,002+0,003b₁/L₁)

=(1.005+0.004b₂/L₂)_э

Угол выхода при М:=(μ₁/φ)

=(μ₂/ψ)_э

упрощенная формула:=(1,002+0,003b₁/L₁+0,5Δξ_М)

=(1.005+0.004b₂/L₂+Δξ_М)_э

Приведенный расход: сопловая: q₁=q(p₁/) q₁= f(М_1t)

Рабочая: q₁=q(p₁/) q₂ =f(М_2t)

36.Многоступенчатая турбина активного типа и процесс расширения в ней в h-s диаграмме . Коэффициент возврата теплоты.

Для экономичной работы одноступенчатой турбины не­обходимая окружная скорость лопаток на среднем диаметре при оптимальном отношении скоростей U/С_ф = 0.65 должна составить 1000—1100 м/с. Обес­печить прочность ротора и лопаток при таких ок­ружных скоростях практически невозможно. Кроме того, число М в потоке пара в этом случае составит 3,0—3,5, что приведет к большим волновым поте­рям энергии в потоке. Поэтому все крупные паро­вые турбины для энергетики и других отраслей на­родною хозяйства выполняют многоступенчаты­ми. В этих турбинах нар расширяется в последова­тельно включенных ступенях, причем теплоперепады таких ступеней составляют небольшую часть располагаемого теплоперепада всей турбин

На входе в турбину свежий пар поступает к со­плам первой ступени, установленным в сопловом коробке. Рабочие лопатки первой и последующих ступеней расположены на дисках, откованных заод­но с валом. После рабочих лопаток первой ступени пар поступает к соплам второй ступени, располо­женным в диафрагме. Диафрагмы второй, третьей и четвертой ступеней установлены в пазахкорпуса турбины. Для уменьшения протечек пара через за­зор между валом и диафрагмой в паз расточки диа­фрагмы устанавливается диафрагменнос уплотне­ние. Процесс расширения пара в h-s-диаграмме для турбины, состоящей из четырех активных ступеней, представлен на рис. 4.2. По мере расширения пара от ступени к ступени давление его уменьшается, а удельный объем увеличивается. В результате этого длина сопловых и рабочих лопаток вдоль проточ­ной части также увеличивается. Интенсивность воз­растания высоты лопаток определяется значениями соответствующих чисел М для ступени. С увеличе­нием числа М интенсивность возрастания высот ло­паток повышается. При числах М, близких к нулю (приближение к условиям течения несжимаемой жидкости), высоты лопаток практически не изменя­ются вдоль проточной части.Одним из преимуществ многоступенчатой тур­бины является использование части потерь энергии предыдущих ступеней для получения полезной ра­боты в последующих ступенях. Потери энергии в ступени переходят в теплоту и повышают энталь­пию пара за ступенью. В области перегретого пара это приводит к повышению температуры пара за ступенью, а в области влажного пара к увеличению степени сухости пара х. За счет повышения темпе­ратуры или степени сухости пара тсплоперспад сту­пени увеличивается по сравнению с теплоперепа-дом этой ступени, отсчитанным по основной изоэн-тропе идеального расширения пара в турбине. Из рис. 4.2 видно, что Н₀^”>(H₀^”)^’ и т.д. Это повышение теплоперепадов, как извест­но, вызывается расхождением изобар в Л, s-диа­грамме в направлении увеличения энтропии.

Таким образом, если суммировать теплоперспады ступеней ,то их сумма ока­жется больше теплоперспада турбины по основной изоэнтропе Н₀:

ΣН₀ⁱ-H₀ = Q

i=1

Здесь Q — возвращенная теплота потерь энергии ступеней, которая увеличивает располагаемую энергию ступеней многоступенчатой турбины по сравнению с одноступенчатой.

За счет явления возврата теп­лоты внутренний относительный КПД турбины по­вышается по сравнению с внутренним относитель­ным КПД одиночной ступени. Это увеличение КПД определяется коэффициентом возврата теплоты, ко­торый изменяется в пределах от 0,02 до 0,10 в зави­симости от Н₀, числа ступеней и КПД.

Здесь Q — возвращенная теплота потерь энергии ступеней, которая увеличивает располагаемую энергию ступеней многоступенчатой турбины по сравнению с одноступенчатой. или . Здесь - коэффициент возврата теплоты

БИЛЕТ 7