1.3. Тепловой расчет регулирующей ступени

№ п/п

Показатель

Обозна-чение

Размер-ность

Формула или обоснование

Значение величины

1

2

3

4

5

6

1

Расход пара

G

кг/с

Из предварительного расчета, п. 1.2.4

175

2

Частота вращения

с^-1

Задано

50

3

Параметры пара перед ступенью

Давление

МПа

Из предварительного расчета, п. 1.2.2

12,35

4

Энтальпия

кДж/кг

Из предварительного расчета, п. 1.2.1

3355,46

5

Уд. объем

v₀

м³/кг

Из предварительного расчета, п. 1.2.2

0,029215

6

Температура

t₀

⁰С

f (Р₀ , h₀) по таблицам

565

7

Располагаемый тепло-перепад на ступени

кДж/кг

Из предварительного расчета, п. 1.2.5

95,83

8

Средний диаметр

м

Принято, п. 1.2.5

1,1

9

Окружная скорость

м/с

Из предварительного расчета, п. 1.2.5

172,78

10

Отношение скоростей

х_ф=u/c_ф

-

0,394

11

Степень реактивности



-

Принимается

 = 0,03  0,07

0,05

12

Изоэнтропийный перепад

в сопловой решетке

H_0c

кДж/кг

91,04

13

Теоретическая скорость

пара на выходе из сопел

с_1t

м/с

426,7

14

Параметры па-ра за соплами при теоретичес-ком процессе

Давление

P₁

МПа

f (p₀ , v₀ , H_0c), п.1.2.

9,52

15

Энтальпия

h_1t

кДж/кг

3364,425

16

Уд. объем

v_1t

м³/кг

f (h_1t , P₁), п.1.3.

0,0339

17

Число Маха

М_1t

-

0,658

18

Коэффициент Расхода

μ₁

-

По графику

0,975

19

Площадь решетки

F₁

м²

0,014

20

Эффективный угол выхода потока

_1эф

град.

Принимаем 8 – 16 град.

12º

21

Степень парциальности

e

-

Выбирается на основе оптимизации

0,9

1

2

3

4

5

6

22

Высота решетки

м

0,022

23

Относительная высота решетки

-

; b₁= 50 - 100 мм

0,3397

24

Профиль сопловой решетки

-

-

Выбирается в зависимости М_1t ; α₀ и α_1эф

C-9012А

25

Относительный шаг сопловой решетки

~

-

По аэродин. характеристикам выбранной решетки

0,8

26

Угол установки профилей сопловой решетки

_у

град

По аэродин. характеристикам выбранной решетки

35º

27

Шаг профилей сопловой решетки

~

м

~ = ~ ∙ b1

0,052

28

Число сопловых лопаток

~

шт.

~ = (πde)/ ~

49,34

29

Уточненное число сопловых лопаток

шт.

Округляется ( ~) до целого числа

50

30

Уточненное значение шага сопловой решетки

-

= (πde)/

0,0532

31

Коэффициент скорости

φ

-

По графику

0,965

32

Скорость выхода потока из сопловой решетки

c₁

м/с

350,95

33

Потери в соплах

H_c

кДж/кг

(1-²)H_0с

4,55

34

Относительная скорость на входе в рабочую решетку

w₁

м/с

199,98

35

Угол входа относительной скорости

₁

град.

21º40'

36

Изоэнтропийный тепло-перепад в рабочей решетке

H_0рл

кДж/кг

3,48

37

Теоретическая скорость на выходе из рабочих лопаток

w_2t

м/с

216,69

38

Параметры па-ра за рабочей решеткой

Давление

P₂

МПа

f(P₁, v_1t, H_0рл), п.1.2.

18,36

39

Энтальпия

h_2t

кДж/кг

3332,69

40

Уд. объем

v_2t

м³/кг

f(h_2t , P₂), п.1.3. 

0,01716

41

Число Маха

М_2t

-

0,339

42

Высота рабочих лопаток

l₂

м

0,0263

43

Коэффициент расхода

₂

По графику

0,975

44

Площадь рабочей решетки

F₂

м²

0,0219

45

Угол выхода потока из рабочих лопаток

₂

град.

18º23'

46

Относительная высота решетки

-

; b₂=20-50 мм

0,6575

47

Профиль рабочей решетки

-

-

Выбирается в зависимости М_2t ; ₁ и ₂

P-3021A

1

2

3

4

5

6

48

Относительный шаг рабочей решетки

~

-

По аэродин. характеристикам выбранной решетки

0,65

49

Угол установки профиля рабочей решетки

_y

град

По аэродин. характеристикам выбранной решетки

76º

50

Шаг профилей рабочей решетки

~

м

~ = ~ ∙ b₂

0,026

51

Число рабочих лопаток

~

шт.

~ = (πd)/ ~

120,8

52

Уточненное число рабочих лопаток

шт.

Округляется ( ~) до целого числа

121

53

Уточненное значение шага рабочей решетки

-

= (πd)/

0,02595

54

Коэффициент скорости

ψ

-

По графику

0,947

55

Относительная скорость выхода потока из рабочей решетки

w₂

м/с

w₂ = ψ ∙ w_2t

205,205

56

Потери в рабочей решетке

H_рл

кДж/кг

2,42

57

Абсолютная скорость потока за ступенью

с₂

м/с

74,52

58

Угол выхода потока из ступени

₂

град

59º50'

№ п/п

Показатель

Обозна-чение

Размер-ность

Формула или обоснование

Значение величины

1

2

3

4

5

6

1

Потери энергии в сопловой решетке

H_c

кДж/кг

Таблица 1.3.1.

4,55

2

Потери в рабочей решетке (первого ряда)

H_рл

кДж/кг

Таблица 1.3.1.

2,423

3

Потери с выходной скоростью

H_вс

кДж/кг

2,777

4

Относительный лопаточный КПД

_ол

-

0,86

5

Потери на трение диска

_Т

-

0,00315

6

Потери от утечек

_у

-

0,0243

7

Потери от парциаль-ности (сумма потерь от вентиляции и сегмент-ных потерь)

_п = _в

-

0,0046

8

Относительный внутренний КПД

_oi

-

0,828

9

Использованный теплоперепад ступени

кДж/кг

57,63

10

Внутренняя мощность ступени

N_i

кВт

15560,97

11

Параметры пара в  камере регулирую-

щего колеса

Давление

P_р

МПа

18,356

12

Энтальпия

h_р

кДж/кг

3375,40

13

Уд. объем

v_р

м³/кг

f(h_р , P_р),

0,01725