- •Аннотация
- •Список обозначении
- •Введение
- •Исходные данные
- •1. Расчет условной тепловой схемы паротурбинной установки
- •1.1. Тепловой расчет турбины
- •1.2. Выбор давлений греющего пара
- •1.3. Определение энтальпий греющего пара
- •1.4. Определение энтальпий греющего пара в отборах
- •1.5. Расчет мощности и расхода пара турбопривода питательного насоса
- •1.6. Определение расходов греющего пара
- •1.7. Учёт отсосов пара из уплотнений
- •1.8. Расчет расхода пара на деаэратор
- •1.9. Расчет мощности и экономичности турбоустановки
- •1.10. Определение экономичности турбоустановки
- •Приближённый тепловой расчёт турбины
- •Определение высот сопловых лопаток первой и последней ступеней:
- •Определение числа ступеней турбины
- •2.3. Распределение теплоперепада по ступеням
- •3. Расчет проточной части турбины по среднему диаметру
- •4. Расчет параметров ступени по радиусу
- •4.1. Определение расчетных радиусов сопловых и рабочих лопаток
- •4.2. Определение параметров пара в межлопаточных каналах соплового венца по радиусам
- •4.3. Определение параметров пара в межлопаточных каналах рабочего венца по радиусам
- •5. Выбор профилей для пера лопатки
- •6. Расчет рабочей лопатки на статическую прочность
- •6.1. Выбор материала лопатки и его свойства
- •6.2. Алгоритм расчета рабочей лопатки в корневом сечении
- •6.3. Расчет лопатки на изгиб от воздействия потока пара относительно осей z и u
- •6.4. Расчет лопатки на изгиб от воздействующего потока пара относительно главных центральных осей и
- •7. Расчет пера лопатки на растяжение от цбс
- •8. Прочностной расчет соединения хвостовика, рабочей лопатки и диска
- •8.1. Расчёт напряжений в лопатке
- •8.2.Расчёт напряжений в ободе диска
- •9. Расчет критического числа оборотов ротора
- •Приложение
6.3. Расчет лопатки на изгиб от воздействия потока пара относительно осей z и u
Расчет производится без учета корневого и периферийного сечения.
1) Разбиваем лопатку по высоте на пять равных частей:
2) Массовый расход пара через каждый участок:
— удельный объем пара перед рабочими
лопатками,
.
3) Окружная составляющая усилия пара:
4) Осевая составляющая усилия пара:
где
— давление пара перед рабочими лопатками,
бар;
— давление пара за рабочими лопатками,
бар;
— шаг рабочей решетки,
.
5) Суммарный изгибный момент относительно оси z:
6) Суммарный изгибный момент относительно оси u:
В результате расчетов по выше представленному алгоритму были определены параметры для всех сечений рабочей лопатки. Результаты расчетов представлены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Результаты расчетов
Обозначение |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
0,0514 |
|||||||||
|
|
2,37 |
|||||||||
|
|
0,360 |
0,785 |
1,276 |
1,833 |
2,454 |
|||||
|
|
115,75 |
236,33 |
360,93 |
488,96 |
619,93 |
|||||
|
|
0,03043 |
|||||||||
|
|
-1,953 |
|||||||||
|
|
46,82 |
|||||||||
|
|
0,935 |
|||||||||
6.4. Расчет лопатки на изгиб от воздействующего потока пара относительно главных центральных осей и
Максимальный изгибающий момент будет на периферийном сечении, поэтому значения моментов сопротивления будут браться для периферийного сечения.
1) Определим угол установки профилей:
Угол
установки профиля находится из атласа
профилей [1] с учетом для
и
для каждого сечения. Результаты
представлены в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Углы установки профиля
|
1 |
4 |
7 |
|
74,5 |
77,2 |
41,7 |
2) Величину
изгибного момента относительно оси
:
.
3) Величину
изгибного момента относительно оси
:
.
В результате расчетов по выше представленному алгоритму были определены параметры изгибных моментов относительно главных осей и . Результаты расчетов представлены в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Результаты расчетов
|
|
|
|
|
|
|
44,87 |
45,24 |
45,45 |
35,53 |
30,45 |
|
13,41 |
12,07 |
11,28 |
30,50 |
35,58 |
4) Суммарный изгибный момент относительно оси :
5) Суммарный изгибный момент относительно оси :
6) Напряжение от изгиба на входной кромки периферийного сечения:
7) Запас прочности на входной кромке:
.
Т.к то запас прочности удовлетворяет заданным условиям.
8) Напряжение от изгиба на выходной кромке периферийного сечения:
9) Запас прочности на выходной кромке:
.
Т.к , то запас прочности удовлетворяет заданным условиям.

,