Определение числа потоков поцилиндрам.
Определим число потоков по цилиндрам и площади выхлопов цилиндров.
Для ЦНД принимаем:
dk=1,7 м;
отношение
среднего диаметра к высоте рабочей
лопатки на последней ступени ЦНД
;
осевая составляющая скорости на выходе из последней ступени Cz=280 м/с.
Высота
рабочей лопатки на последней ступени
Из h-s диаграммы находим удельный объём рабочего тела на выходе из ЦНД:
м3/кг.
-
число выхлопов ЦНД
-
площадь одного выхлопа.
Для ЦВД принимаем:
dk=0,7 м;
осевая составляющая скорости на выходе из последней ступени Cz=120 м/с
Высота
рабочей лопатки на последней ступени
Из
h-s
диаграммы находим удельный объём
рабочего тела на выходе из ЦВД:
м3/кг.
-
число выхлопов ЦВД
-
площадь одного выхлопа.
1.3.Уточним кпд турбины и построим процесс расширения пара, пользуясь новыми значениями к.П.Д.
Для расчёта относительных внутренних к.п.д. турбины в целом, Б.М.Трояновским предложена следующая расчётная формула:
Первая итерация
ЦВД
-средний
расход
-
средний удельный
объём на входе
-коэффициент
потерь с выходной скоростью
ЦНД
Каждый распологаемый теплоперепад умножим на новый к.п.д. – получим новые значения срабатываемых теплоперепадов.
Уточним
расход пара через турбину
кг/с
Расхождение расходов превышает 3%.
Вторая итерация
ЦВД
-средний расход
-удельный объём на входе, и средний
-коэффициент потерь с выходной скоростью
ЦНД
Каждый распологаемый теплоперепад умножим на новый к.п.д. – получим новые значения срабатываемых теплоперепадов.
Уточним
расход пара через турбину
кг/с
Расхождение расходов не превышает 3%.
Расчёт распределения теплоперепадов по ступеням цилиндров.
Расчёт начнём с определения распологаемых теплоперепадов первой и последней ступени цилиндров. Также на данном этапе расчёта определяются оптимальные отношения скоростей для обоих цилиндров. Оптимальное отношение скоростей последней ступени ЦНД для перегретого пара может быть определено из выражения:
,
где
;
-
окружная
скорость на среднем диаметре;
-распологаемый
теплоперепад ступени;
-
степень
реактивности насреднем диаметре;
-угол
наклона сопел к плоскости диска
где
;
-
степень
реактивности в корневом сечении,
причём
Полагая,
что скорость на выходе из рабочего
колеса
для коэффициента потерь ступени с
выходной скоростью можно привести
выражение:
Уменьшение оптимального отношения скоростей при работе влажным паром может быть оценено выражением:
,
где
- влажность пара на входе в ступень;
- приращение влажности в ступени в
процессе расширения пара в ней.
Оптимальное отношение скоростей для первой ступени цилиндра определяется выражением:
Площадь на выходе из ступени:
,
где
- расход пара через первую ступень
цилиндра;
- удельный объём пара на выходе из
ступени.
Действительный теплоперепад первой и последней ступеней цилиндра:
Полагая, что скоростные коэффициенты решеток соплового аппарата ирабочего колеса равны, рассчитываем план скоростей первой и последнейступеней на среднем диаметре по соотношениям:
Таким
образом, задавая
,
производим расчет.
Проведя расчёт, необходимо проверить ранее выбранные значения осевой составляющей скорости с реально полученными, по зависимостям:
При
существенном отличии значений
от ранее принятых, надо принять новые
приближения и повторить расчёт.