2.3 Тепловой расчет одноступенчатой газовой турбины осевого типа

N

Наименование

Обозначение

Расчетная формула

Значение

1

Расход газа через турбину, кг/с

G_т

См. таблицу 1

9,913

2

Давление газа перед сопловыми лопатками, кПа

p_0т

См. таблицу 1

221,25

3

Полное давление газа перед соплами, кПа

p*_0т

См. таблицу 1

225,62

4

Температура газа перед соплами, К

T_0т

См. таблицу 1

730,1

5

Полная температура газа перед соплами, К

T^*_0т

См. таблицу 1

733,9

6

Давление газа за рабочими лопатками, кПа

p₂

См. таблицу 1

105,08

7

Частота вращения турбокомпрессора, мин^-1

n

См. таблицу 2

12434,5

8

Эффективный КПД турбины

η _ет

См. таблицу 1

0,77

9

Полный изоэнтропийный перепад энтальпий в турбине, кДж/кг

h*_ат

143,14

10

Изоэнтропийный перепад энтальпий в турбине, кДж/кг

h _ат

139,09

11

Входная энергия газа в сопловой решетке, кДж/кг

h _вх

См. таблицу 1

4,05

12

Изоэнтропийный перепад энтальпий в соплах, кДж/кг

h _ан

90,4

13

Степень реактивности турбинной ступени

ρ

Принято

0,35

14

Полный изоэнтропийный перепад энтальпий в соплах, кДж/кг

h*_ан

94,46

15

Действительная скорость выхода газа из сопел, м/с

c₁

417,71

16

Коэффициент скорости в сопловой решетке

φ

Принято

0,97

17

Потеря энергии в соплах, кДж/кг

q _н

5,48

18

Температура в конце изоэнтропийного процесса расширения газа в соплах, К

Т_1t

648,4

19

Температура в конце действительного процесса расширения газа, К

T₁

653,5

20

Давление газа за сопловыми лопатками, кПа

р₁

139,95

21

Удельный объём газа за соплами, м³/кг

1,313

22

Наружный диаметр колеса компрессора, м

d₂

См. таблицу 2

0,533

23

Средний диаметр турбинной ступени, м

d

0,476

24

Отношение

d/d₂

Принято

0,8926

25

Окружная скорость на среднем диаметре, м/с

u

309,66

26

Характеристика ступени

ν₁

0,7413

27

Оптимальное отношение скоростей

ν₁^opt

0,7430

28

Угол выхода газов из сопел, град

α₁

Принято

15

29

Высота сопловых лопаток, мм

l _н

80,6

30

Степень парциальности

ε

Принято

1

31

Количество сопловых лопаток, шт

z_н

50

32

Шаг сопловых лопаток, мм

t _н

Принято

30

33

Перекрыш рабочих лопаток, мм

Δl _р

Принято

4

34

Высота рабочих лопаток, мм

l _р

84,6

35

Отношение

λ

5,622

36

Количество рабочих лопаток турбины, шт.

z_р

54

37

Шаг рабочих лопаток турбины, мм

t _р

Принято

28

38

Диаметр корневого сечения рабочих лопаток, м

d _к

0,391

39

Степень реактивности в корневом сечении рабочих лопаток

ρ_к

0,038

40

Относительная скорость входа газа на рабочие лопатки, м/с

w₁

143,14

41

Угол входа на рабочие лопатки, град

β₁

49

42

Полный изоэнтропийный перепад энтальпий на рабочих лопатках, кДж/кг

h*_ар

57,99

43

Изоэнтропийный перепад энтальпий на рабочих лопатках, кДж/кг

h _ар

47,75

44

Входная энергия газа на рабочих лопатках, кДж/кг

10,25

45

Температура газа в выходном сечении рабочих лопаток, К

T₂

612,6

46

Полная температура газа в конце действительного процесса расширения в соплах, К

T*₁

662,9

47

Коэффициент скорости в рабочей решетке

ψ

Принято

0,97

48

Относительная скорость выхода газа из рабочей решетки, м/с

w₂

330,35

49

Угол выхода газов из рабочих лопаток, град

β₂

22,9

50

Удельный объём газа на выходе из рабочих лопаток, м³/кг

1,64

51

Пропускная способность газовой турбины, см²

μF_т

306,716

52

Абсолютная скорость выхода газа из рабочей решетки, м/с

c₂

128,72

53

Проекция абсолютной скорости на окружное направление, м/с

c_2u

5,38

54

Проекция абсолютной скорости на осевое направление, м/с

c_2a

128,61

55

Угол выхода абсолютной скорости из рабочих лопаток, град

α₂

87,6

56

Потеря энергии в рабочей решетке, кДж/кг

q _р

3,427

57

Потеря энергии с выходной скоростью, кДж/кг

q _a

8,284

58

Окружной КПД ступени газовой турбины

η _u

0,8696

по потерям

0,8696

59

Потеря мощности на трение и вентиляцию, кВт

N _тв

4,395

60

Коэффициент потерь энергии на трение и вентиляцию

ξ_тв

0,003

61

Коэффициент потерь энергии от утечек в радиальных зазорах турбины

ξ_ут

0,055

62

Радиальный зазор рабочих лопаток, мм

δ _r

Принято

1,5

63

Внутренний КПД газовой турбины ТК

η _i

0,8116

64

Эффективный КПД газовой турбины

η _ет

0,771

65

Механический КПД турбокомпрессора

η _м

Принято

0,95

66

Эффективная мощность газовой турбины ТК, кВт

N _ет

1094