16. Течение влажного пара в турбинных решетках. Возможные траектории влаги. Треугольники скоростей пара и капель. Оценочная формула потерь от влажности.Потери от влажности пара.

Потери от влажно­сти возникают в ступенях турбины, через которые течет влажный пар. Для конденсационных турбин тепловых электростанций — это последние ступе­ни, для турбин атомных электростанций, работаю­щих на насыщенном или слабоперегрстом паре, — это практически все ступени турбины.

Влажный пар в отличие от перегретого является двухфазной средой, т.е. в сухом насыщенном парс (газовая фаза) взвешены частицы влаги (жидкая фа­за). Течение влажного пара в турбинной ступени сопровождается рядом явлений, которые не наблю­даются при течении перегретого пара. Для потока в турбинной ступени при течении влажного пара можно построить треуголь­ники скоростей как для паровой фазы, так и для ка­пель влаги (рис. 3.28). Так как скорость капель вла­ги на выходе из сопловой решетки в абсолютном движении мала, относительная скорость капель на входе в рабочие лопатки направлена под большим углом к входной кромке рабочей лопатки и относи­тельно большая по значению. При ударе капель влаги о входную кромку лопатки со стороны ее спинки создается тормозной момент на роторе и. следовательно, возникают потери энергии в ступе­ни. При ударе капель влаги о входную кромку в ма­териале лопаток возникает разрушение, называемое эрозионным износом .

Отношение скорости капель влаги к ско­рости пара С_1вл/С₁ называется коэффициентом

скольжения. Для потока в турбинной ступени при течении влажного пара можно построить треуголь­ники скоростей как для паровой фазы, так и для ка­пель влаги (рис. 3.28).

Рис. 3.28. Взаимодействие частиц влаги с рабочими лопат­ками:

треугольники скоростей для пара (с,, w,) и капель влаги

1. При расширении пара от перегретого состоя­ния вблизи линии насыщения (х - 1,0) возможно яв­ление его переохлаждения. Расширение пара с пере­охлаждением характеризуется тем, что в нем не воз­никают капли влаги, нет конденсации, которая должна бы возникнуть, если рассматривать этот процесс расширения в равновесной Л, s-диаграмме. Переохлажденный пар находится в неустойчивом, так называемом метастабильном состоянии, когда температура пара ниже температуры насыщения для давления, при котором находится пар. При расшире­нии пара с переохлаждением располагаемый тепло-перепад для потока в решетке ниже, чем при равно­весном расширении пара с образованием влаги.

В практике расчетов широко используется также приближенная формула оценки потерь от влажности:

(3.41) Как показывают опыты, коэффициент а в этой фор­муле изменяется в широких пределах — от 0,4 до 1,4 и более в зависимости от конструкции, параметров и условий работы ступени. Для предварительных рас­четов коэффициент а принимают равным 0,8—0,9. Y₀-влажность перед ступенью, y₂-влажность за ступенью.

46.Критерии для анализа переменного режима работы турбины. График зависимости расхода g пара через турбинную решетку от давления р1 за ней при заданном р0 перед ней.

1) Показатель изоэнтропы –к(или каппа).

2)Отношение давлений ε_ст=Р₂/Р₀

Фиктивное число М: М_ф=C_ф/а₂=

3)отношение скоростей Х_ф=U/С_ф.

С_ф=

4)Число Рейнольдса Re_ф=С_фb_ф/ν²

Для влажного пара добавляются критерии: y-степень влажности, λ - дисперсность.

М_ф <0,3-0,4-поток несжимаемой жидкости, можно пренебречь влиянием М.

Re_ф>5-6·10⁵-хар-ки решетки практич-ки не зависят от Re.

Расчет изменения расхода пара ч/з турбинную ступень при изменении давления на входе от мак-го до задросселированного:

• При глубоком разряжении ε=Р₁/Р₀→0

-степень задросселированности.

• Если скорости пара и отношения давлений –докритические Р₁/Р₀>ε_*=0,546

,где

БИЛЕТ 17