- •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
4. Расчет параметров ступени по радиусу
4.1. Определение расчетных радиусов сопловых и рабочих лопаток
1. Определение номера рассчитываемой ступени:
,
где
— число ступеней в рассчитываемом
цилиндре,
.
2. Определяем закон закрутки потока в ступени:
,
где
— средний диаметр рассчитываемой
ступени,
;
—длина
рабочей лопатки рассчитываемой ступени,
.
Т.к.
,
то условие удовлетворяет закону закрутки
;
(
)
исходя из которого и будет происходить
расчет.
3. Для того что бы произвести расчет параметров по высоте лопатки разобьем лопатку на шесть равных частей:
,
где
— вспомогательная величина;
4.2. Определение параметров пара в межлопаточных каналах соплового венца по радиусам
1. Расчет относительного радиуса:
.
2. Вспомогательная величина:
.
где
— коэффициент скорости для сопловых
лопаток.
3. Окружная скорость на расчетном радиусе:
4. Окружная составляющая выхода потока пара из сопловых межлопаточных каналов в абсолютном движении:
5. Осевая составляющая скорости выхода потока пара из сопловых межлопаточных каналов в абсолютном движении:
6. Угол выхода потока пара из сопловых межлопаточных каналов в абсолютном движении:
7. Скорость выхода потока пара из сопловых межлопаточных каналов в абсолютном движении:
8. Угол выхода потока пара из сопловых межлопаточных каналов в относительном движении:
9. Скорость выхода потока пара из сопловых межлопаточных каналов в относительном движении:
В результате расчетов по выше представленному алгоритму были определены параметры для всех сечений сопловой лопатки восьмой ступени. Результаты расчетов представлены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Результаты расчетов
|
Номер сечения |
|||||||
Обозначение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
0,809 |
0,872 |
0,936 |
1 |
1,063 |
1,127 |
1,190 |
|
|
0,97 |
||||||
|
|
1,220 |
1,136 |
1,063 |
1 |
0,943 |
0,893 |
0,848 |
|
|
169,909 |
183,257 |
196,605 |
209,95 |
223,300 |
236,648 |
249,996 |
|
|
354,933 |
330,555 |
309,396 |
290,853 |
274,465 |
259,874 |
246,798 |
|
|
91,415 |
||||||
|
град |
14,443 |
15,458 |
16,460 |
17,448 |
18,421 |
19,380 |
20,324 |
|
|
366,516 |
342,962 |
322,618 |
304,881 |
289,289 |
275,484 |
263,185 |
|
град |
26,292 |
31,824 |
39,024 |
48,492 |
60,764 |
75,744 |
87,996 |
|
|
279,065 |
222,164 |
170,119 |
122,019 |
77,170 |
35,031 |
4,823 |
4.3. Определение параметров пара в межлопаточных каналах рабочего венца по радиусам
1. Расчет относительного радиуса:
.
2. Вспомогательная величина:
,
где
— коэффициент скорости для рабочих
лопаток.
3. Окружная скорость на расчетном радиусе:
4. Окружная составляющая выхода потока пара из межлопаточных каналов рабочей решетки в абсолютном движении:
5. Осевая составляющая скорости выхода потока пара из межлопаточных каналов рабочей решетки в абсолютном движении:
.
6. Угол выхода потока пара из межлопаточных каналов рабочей решетки в абсолютном движении:
7. Скорость выхода потока пара из межлопаточных каналов рабочей решетки в абсолютном движении:
8. Угол выхода потока пара из межлопаточных каналов рабочей решетки в относительном движении:
.
9. Скорость выхода потока пара из межлопаточных каналов рабочей решетки в относительном движении:
10. Степень реактивности:
.
Вывод:
Степень
реактивности удовлетворяет допустимым
пределам
.
В результате расчетов по выше представленному алгоритму были определены параметры для всех сечений рабочей лопатки восьмой ступени. Результаты расчетов представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Результаты расчетов
|
Номер сечения |
||||||||||||||
Обозначение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||||||
|
|
0,80927 |
0,87285 |
0,93642 |
1 |
1,06357 |
1,12715 |
1,19371 |
|||||||
|
|
0,94 |
|||||||||||||
|
|
1,21044 |
1,130 |
1,06107 |
1 |
0,94589 |
0,89760 |
0,85230 |
|||||||
|
|
170,29 |
183,66 |
197,04 |
210,42 |
223,801 |
237,179 |
251,186 |
|||||||
|
|
9,9057 |
9,2522 |
8,6834 |
8,1836 |
7,7408 |
7,3456 |
6,9749 |
|||||||
|
|
96,84 |
|||||||||||||
|
град |
84,159 |
84,542 |
84,876 |
85,17 |
85,430 |
85,662 |
85,880 |
|||||||
|
|
97,353 |
97,288 |
97,236 |
97,193 |
97,156 |
97,126 |
97,098 |
|||||||
|
град |
31,125 |
29,042 |
27,210 |
25,588 |
24,143 |
22,849 |
21,631 |
|||||||
|
|
187,35 |
199,50 |
211,80 |
224,23 |
236,77 |
249,40 |
262,71 |
|||||||
|
0,0620 |
0,1787 |
0,2732 |
0,351 |
0,4156 |
0,4701 |
0,5163 |
||||||||
Треугольники скоростей восьмой ступени, поделенной по сечениям, представлены на рис. 4.1.
Рис.4.1. Треугольники скоростей восьмой ступени
