32. Схема термодинамического цикла дизельного двигателя внутреннего сгорания. Выражение для термического кпд двс. Реально достижимое значение.
Для транспортных средств справочной характеристикой часто является объем V сжигаемого топлива на пути s при механической мощности двигателя N и при скорости v . В этом случае, учитывая плотность ρ топлива, можно записать формулу для расчета КПД:
Среднее значение КПД:
Дизельный двигатель - ɳ = 0,38
33 Активная паровая турбина Лаваля. Схема и диаграмма изменения давления и скорости в ступенях рабочих колес и направляющих аппаратов.
По конструкции проточной части ступени турбины делятся на:
Активные – в которых запасенная энергия пара (давление) преобразуется в скорость потока только в сопловом аппарате, которое выполнено в форме сопел Лаваля (поперечное сечение канала сопла сначала сужается, а после критического сечения, в котором поток пара достигает скорости, равной скорости звука, расширяется для дальнейшего увеличения скорости пара).
Лопастной аппарат активной ступени турбины только поворачивает поток пара без изменения давления и модуля вектора величины скорости. Вектор скорости при этом может быть повернут на величину 160-180о.
Схема типичной паровой турбины, активного типа разработанной и выпускавшейся фирмой Лаваля с 1996 года.
На общем валу насажен ряд дисков, на периферии которых располагаются рабочие лопатки.
Диски разделены диафрагмами, в которых установлены сопловые лопатки.
В сопловых решетках происходит расширение пара.
Элемент турбины, состоящий из диафрагмы и последующего диска с рабочими лопатками, образующими рабочую решетку, представляет ступень активной турбины.
Диафрагмы двух соседних ступеней образуют камеру, в которой располагается диск, несущий рабочую решетку.
34. Реактивная паровая турбина Парсонса. Схема и диаграмма изменения давления и скорости в ступенях рабочих колес и направляющих аппаратов.
Реактивные – в ступенях турбины (в межлопастных каналах) поток пара не только поворачивается, но и увеличивает свою скорость за счет снижения давления (увеличения размера проточной части и длины лопастей).
Такая ступень сама работает, как реактивное сопло, отсюда и ее название.
Тепловой и физический расчет активных и реактивных ступеней выполняется по различным методикам.
Паровая турбина – это однорежимный механизм.
Обычно она рассчитывается на расход пара, равный 80% от номинального. На этом режиме достигается максимум эффективного КПД турбины. На других режимах затрачивается дополнительная энергия на выравнивание потока при переходе из одного
канала в другой (из соплового устройства в межлопастные каналы рабочего колеса и снова в сопловой аппарат).
За регулирующей ступенью размещаются реактивные ступени, которые всегда выполняются с полным подводом пара.
Рабочие лопатки реактивных ступеней устанавливаются непосредственно на барабане, а сопловые лопатки крепятся в корпусе турбины или в обоймах.
Расположение сопловых лопаток в диафрагмах, а рабочих на дисках в реактивной турбине привело бы к большим осевым усилиям, действующим на ротор.
35. H-S диаграмма расширения пара в турбине активного и реактивного типа. Порядок расчета паровой турбины.
Порядок расчета:
1. По заданной мощности определяется теплоперепад на турбину.
2. Рассчитывается первая и последняя ступени проточной части турбины
3. Определяется количество ступеней части турбины по условию u/c1=const для наиболее равномерного распределения срабаты-ваемого теплоплоперепа-да между ступенями.
4. Определение отборов.
5. На hs-диаграмме строится процесс расширения пара.
HS- диаграмма процесса расширения пара в турбине активного типа.
HS- диаграмма процесса расширения пара в турбине реактивного типа.