2.2.2 Расчёт меридионального сечения проточной части турбины

Площадь проточной части на выходе из первой ступени:

где N – номер ступени.

Периферийный диаметр на выходе из первой ступени:

Высота лопатки на выходе из первой ступени:

_{Пример расчёта приведён только для ТВД. Расчёт ТНД и СТ осуществляется аналогично. Все результаты приведены в таблице 2.4.}

Таблица 2.4 – Расчёт геометрических параметров проточной части осевой турбины

Параметр	Единица измерения	Результат
		ТВД	ТНД	СТ
		1 ступень	1 ступень	1 ступень	2 ступень
Dвт	м	0,548	0,521	0,731	0,682
∆F--тi	_	1,009	1,009	1,009	1,009
Fвых	м2	0,176	0,230	0,336	0,576
Dк	м	0,724	0,751	1,046	1,095
h	м	0,088	0,115	0,158	0,207

Определяем ширину лопаток:

Определяем осевой зазор между лопаточными венцами:

Находим радиальный зазор в турбине:

Определяем угол раскрытия γ_к проточной части:

_{Пример расчёта приведён только для ТВД. Расчёт ТНД и СТ осуществляется аналогично. Все результаты приведены в таблице 2.5.}

_{Таблица} 2.5– Расчёт основных геометрических параметров осевой турбины

Параметр	Единица измерения	Результат
		ТВД	ТНД	СТ
		1 ст.	1 ст.	1 ст.	2 ст.
Врквт	м	0,027	0,041	0,034	0,062
Вркт	м	0,027	0,041	0,034	0,052
Всавт	м	0,038	0,057	0,047	0,085
Всат	м	0,038	0,057	0,047	0,085
s	м	0,010	0,015	0,017	0,024
r	м	0,001	0,002	0,002	0,003
L	м	0,076	0,113	0,256
γ	_	13,060	10,760	9,498

2.2.3 Выбор основных параметров ступеней и распределение теплоперепада по ступеням

Определяем окружную скорость на выходе из ступени по среднему диаметру:

_{Находим КПД ступени в зависимости от КПД всего каскада, степени расширения и числа ступеней:}

_{Распределяем эффективный теплоперепад в ступени (чтобы X*ст для каждой ступени был одинаковый):}

_{Определяем изоэнтропический теплоперепад в ступени:}

Находим параметр нагруженности ступени:

Задаёмся степенью реактивности ρ (по рекомендации) и углом α₂ :

_{Пример расчёта приведён только для ТВД. Расчёт ТНД и СТ осуществляется аналогично. Все результаты приведены в таблице 2.6.}

_{Таблица 2.6 – Выбор основных параметров ступеней и распределение теплоперепада по ступеням}

Параметр	Единица измерения	ТВД	ТНД	СТ
α2	–––	80,000	85,000	75,000	88,000
С2а	м/с	150	165	172,5	180
С--а2	–––	0,346	0,472	0,481	0,501
U2ср	м/с	433,725	349,467	358,975	358,975
X*ст	–––	0,539	0,516	0,567	0,563
ρст	–––	0,45	0,40	0,40	0,45
H*sz	кДж/кг	323,768	228,976	200,209	203,182
η*ст	–––	0,910	0,910	0,901	0,888
L*z	кДж/кг	294,629	208,368	180,386	180,386