Выбор профиля сопловой лопатки

№

п/п

Наименование

величины

Размерность

Расчетная формула.

Порядок определения

Номер ступени

I

II

XI

1

Расход пара

кг/с

G’ – с учетом утечки через переднее концевое уплотнение

115,67

115,67

115,67

2

Давление перед ступенью

МПа

Р₀ – по i-s диаграмме

9,491

8,114

1,693

3

Температура пара перед ступенью

С

t₀ – по i-s диаграмме

510,7

483,55

253,87

4

Энтальпия пара перед ступенью

кДж/кг

i₀ – по i-s диаграмме

3408,52

3356,89

2925,6

5

Заторможенный поток:

а) энтальпия

кДж/кг

3408,52

3358,61

2927,32

б) давление

МПа

Р₀ – по i-s диаграмме

9,491

8,159

1,706

в) температура

С

t₀ – по i-s диаграмме

510,7

484,47

254,82

6

Изоэнтропный теплоперепад

кДж/кг

h₀ - из ориентировочного расчета

51,63

49,79

51,02

7

Теплоперепад ступени с учетом параметров заторможенного потока

кДж/кг

51,63

51,51

52,74

8

Фиктивная скорость

м/с

321,34

320,97

324,78

9

Давление за ступенью

МПа

Р₂ – по i-s диаграмме

8,114

6,938

1,35

10

Средний диаметр ступени

м

d – из ориентировочного расчета

0,886

0,888

0,96

11

Окружная скорость

м/с

139,17

139,49

150,80

12

Отношение скоростей

—

0,433

0,433

0,433

13

Степень реакции

—

 - из ориентировочного расчета

0,12

0,12

0,12

14

Изоэнтропный перепад сопловой решетки

кДж/кг

45,43

43,82

44,90

15

Давление за сопловой решеткой

МПа

Р₁ – по i-s диаграмме

8,258

7,066

1,389

16

Теор. удел. объем за сопловой решеткой

м³/кг

_1t – по i-s диаграмме

0,0396

0,0446

0,1616

17

Полный изоэнтр. перепад за сопл. решеткой

кДж/кг

45,43

45,54

46,62

18

Отношение давлений

—

0,870

0,866

0,814

19

Абсолют. теор. скорость за сопл. решеткой

м/с

301,43

301,79

305,35

20

Скорость звука за сопл. решеткой

м/с

646,90

640,07

540,19

21

Число Маха

—

0,466

0,471

0,565

22

Выходное сечение сопловой решетки

мм²

15666

17622,97

63109,16

23

Число гребешков диафр. уплотнения

—

z_1y - принимаем

5

5

5

24

Диаметр вала под уплотнениями

мм

d_y1 - принимаем

560

560

560

25

Радиальный зазор уплотнения

мм

0,56

0,56

0,56

26

Площадь конц. зазора в уплотнении

мм²

984,7

984,7

984,7

27

Величина утеки через диафр. уплотнение

кг/с

2,682

2,384

0,666

28

Расход пара через сопловую решетку

кг/с

112,99

113,29

115,0

29

Площадь выходного сечения сопловой решетки

мм²

15302,79

17259,77

62745,97

30

Эффективный угол выхода сопл. решетки



_1э - задается

12

12

12

31

Степень парциальности ступени

—

е - задается

1

1

1

32

Высота сопловой решетки

мм

26,44

29,76

100,07

33

Профиль сопловой решетки

—

Атлас профилей

С-90-12А

С-90-12А

С-90-12А

34

Угол установки



_у - атлас профилей

33

33

33

Хорда профиля

мм

b₁ - атлас профилей

62,5

62,5

62,5

Осевая ширина

мм

34,04

34,04

34,04

35

Шаг сопловой решетки

мм

49,69

49,69

49,69

36

Количество сопловых каналов

шт

56

56

61

37

Ширина соплового канала в выходном сечении

мм

10,33

10,33

10,33

38

Коэффициент потерь энергии сопловой решетки

—

₁

0,095

0,095

0,05

39

Коэффициент скорости

—

0,951

0,951

0,975

40

Скорость потока за соплами

м/с

286,66

287

297,62

41

Отношение скоростей

—

0,485

0,486

0,507

42

Угол направления относительной скорости за сопловой решеткой



22,86

22,86

23,8

43

Относительная скорость

м/с

153,42

153,6

153,35

44

Потеря энергии сопловой решетки

кДж/кг

4,316

4,163

2,245

45

Изоэнтропный теплоперепад рабочей решетки

кДж/кг

6,196

5,975

6,122

46

Располагаемая энергия рабочей решетки

кДж/кг

17,965

17,771

17,881

47

Теоретическая относительная скорость за рабочей решеткой

м/с

189,55

188,53

189,11

48

Давление за рабочей решеткой

МПа

Р₂ – по i-s диаграмме

8,114

6,983

1,35

Теор. удельный объем за рабочей решеткой

м³/кг

_2t – по i-s диаграмме

0,0401

0,0453

0,1663

49

Скорость звука за рабочей решеткой

м/с

650,37

639,2

540,24

50

Число Маха

—

0,291

0,295

0,349

51

Параметры заторможенного потока перед раб. решеткой:

а) давление

МПа

Р₁ – по i-s диаграмме

8,256

7,066

1,386

б) удельный объем

м³/кг

₁ – по i-s диаграмме

0,039

0,0441

0,1616

52

Отношение давлений

—

0,983

0,982

0,972

53

Угол потока за рабочей решеткой



_2э

19,71

19,71

19,71

54

Высота рабочей решетки по полному расходу

мм

29,27

32,82

111,67

55

Диаметр надбандажного уплотнения

мм

915,27

920,82

1071,67

56

Веерность ступени

—

30,27

27,05

8,60

57

Реакция на периферии ступени

—

0,175

0,181

0,294

58

Утечки через верхний зазор рабочих лопаток

кг/с

2,37

2,197

0,892

59

Расход пара через рабочую решетку

кг/с

110,62

111,09

114,112

60

Площадь выходного сечения рабочей решетки

мм²

26002,22

29658,3

111497,9

61

Выходная высота рабочей решетки

мм

27,70

31,52

109,62

62

Профиль рабочей решетки

—

Атлас профилей

Р-30-21А

Р-30-21А

Р-30-21А

63

Шаг рабочей решетки

мм

15,21

15,21

15,21

64

Угол установки



_у - атлас профилей

77,568

77,568

77,568

Осевая ширина

мм

25

25

25

Хорда профиля

мм

25,6

25,6

25,6

65

Количество каналов рабочей решетки

шт

183

183

198

66

Ширина канала в выходном сечении

мм

5,13

5,13

5,13

67

Коэффициент потерь в рабочей решетки

—

 ₂

0,13

0,13

0,095

68

Коэффициент скорости рабочей решетки

—

0,933

0,933

0,951

69

Относительная скорость за рабочей решеткой

м/с

176,85

175,90

179,9

70

Угол направления абсолютной скорости за рабочей решеткой



65,42

66,25

73

71

Абсолютная скорость за рабочей решеткой

м/с

65,57

64,81

63,45

72

Потеря энергии рабочей решетки

кДж/кг

2,335

2,31

1,7

73

Потеря с выходной скоростью

кДж/кг

2,15

2,1

2,01

74

Располагаемая энергия ступени

кДж/кг

49,91

49,83

50,772

75

Относительный лопаточный КПД

—

0,858

0,862

0,914

76

Относительная потеря энергии от утечек через диафрагму

—

0,0202

0,0178

0,0053

77

Относительная потеря энергии от утечки поверх раб. лопатки

—

0,0177

0,0164

0,00705

78

Потеря энергии от утечек

кДж/кг

1,893

1,702

0,627

79

Мощность трения и вентиляции

кВт

52,77

47,25

19

80

Тепловая потеря от трения и вентиляции

кДж/кг

0,456

0,408

0,164

81

Относительная потеря от трения и вентиляции

—

0,00914

0,0082

0,00324

82

Относительная потеря от выколачивания

—

0

0

0

83

Тепловая потеря от выколачивания

кДж/кг

0

0

0

84

Относительная потеря от влажности

—

0

0

0

85

Тепловая потеря от влажности

кДж/кг

0

0

0

86

Внутренний теплоперепад ступени

кДж/кг

40,48

40,827

45,634

87

Внутренний относительный КПД ступени

—

0,811

0,819

0,899

88

Внутренняя мощность ступени

кВт

4682,32

4722,46

5278,5