- •Утверждаю Ректор университета
- •Энергетическое машиностроение
- •Разработал: а.В. Осипов, к.Т.Н., доц.
- •Основные обозначения и сокращения
- •Введение
- •Основные вопросы моделирования
- •Опытные стенды, модели и приборы
- •Статический стенд
- •2.2. Экспериментальные турбины
- •2.2.1. Турбина с гидравлическим тормозом
- •2.2.2. Турбина с индукторным тормозом
- •М одели лопаточных решеток
- •2.4. Модели турбинных ступеней
- •2.5. Приборы
- •3. Вопросы техники безопасности
- •4. Лабораторная работа №1 Экспериментальное исследование распределения давления на профиле турбинной лопатки
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Теоретические сведения
- •4.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных дынных
- •4.4. Требования к отчету о лабораторной работе №1
- •5.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •5.4. Требования к отчету о лабораторной работе №2
- •6. Лабораторная работа №3
- •6.1 Цель работы
- •6.2. Теоретические сведения
- •6.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •6.4 Требования к отчету о лабораторной работе №3
- •7.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •7.4. Требования к отчету о лабораторной работе №4
- •8. Лабораторная работа №5 экспериментальное исследование структуры потока за рабочим колесом осевой турбинной ступени
- •8.1. Цель работы
- •8.2. Теоретические сведения
- •8.3. Методика проведения и обработки опытных данных
- •8.4. Требования к отчету о лабораторной работе
- •Лабораторная работа №6 Характеристики и треугольники скоростей центробежных компрессоров
- •Расчетные характеристики центробежного компрессора
- •2.1. Схема течения потока в рабочем колесе с бесконечным числом лопаток
- •2.2. Схема течения потока в рабочем колесе с конечным числом лопаток
- •3.Последовательность выполнения лабораторной работы
- •4. Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 Геометрические характеристики и треугольники скоростей ступени осевых компрессоров
- •1. Треугольники скоростей осевых компрессоров
- •2.Последовательность выполнения лабораторной работы
- •3.Отчет о лабораторной работе
- •4.Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 Испытание вентиляторной установки со снятием внешних характеристик
- •Характеристики вентиляторов
- •2. Стенд для испытания вентиляторов
- •Основные данные вентилятора и электродвигателя
- •Измерительная аппаратура
- •3. Порядок выполнения работы
- •Расчетные формулы
- •Протокол испытаний
- •4. Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 Определение внешних характеристик центробежного насоса
- •1. Характеристики центробежного насоса
- •2. Содержание и порядок выполнения лабораторной работы
- •3. Стенд для испытания центробежного насоса. Измерительная аппаратура
- •4 . Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 Параллельная и последовательная работа компрессоров
- •1. Работа компрессора на сеть
- •1.1. Параллельное соединение компрессоров
- •Последовательное соединение компрессов
- •2. Экспериментальная установка и методика измерений
- •3. Отчет о лабораторной работе
- •4. Протокол испытаний
- •5. Контрольные вопросы
- •Список Литературы
Утверждаю Ректор университета
_______________О. Н. Федонин
«____»_________________2015г.
Энергетическое машиностроение
Методические указания к выполнению лабораторных работ
для студентов очной формы обучения
по направлению подготовки 141100 – «Энергетическое машиностроение»
квалификация выпускника – бакалавр
Брянск 2015
УДК 621.165: 621.438
Энергетическое машиностроение [Текст]+[Электронный ресурс]: методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов очной формы обучения по направлению подготовки 141100 «Энергетическое машиностроение»; квалификация выпускника – магистр. – Брянск: БГТУ, 2015. – 127 с.
Разработал: а.В. Осипов, к.Т.Н., доц.
Рекомендовано кафедрой «Тепловые двигатели» БГТУ
(протокол №)
Основные обозначения и сокращения
Конструктивные параметры проточной части
r, u, z |
– оси координат, соответствующие направлениям радиуса, окружной скорости и оси турбины; |
a1 , a2 |
– горло межлопаточного канала НА и РК; |
θ |
– угловая координата; |
αл , βл |
– угол профиля НЛ и РЛ, определяемый между осью u и касательной к средней линии профиля; |
d1, d2 , (r1, r2) |
– средний диаметр (радиус) НА и РК; |
αy , βy |
– угол установки профиля НЛ и РЛ между осью u и хордой; |
l1 , l2 |
– высота (длина) НЛ и РЛ; |
δ |
– зазоры осевые и радиальные; |
b1 , b2 |
– хорда профиля НЛ и РЛ; |
ε |
– степень парциальности НА; |
B1 , B2 |
– ширина НЛ и РЛ вдоль оси z; |
n, nд |
– степень расширения патрука и диффузора;
|
s1 , s2 |
– толщина выходной кромки НЛ и РЛ; |
f1 , f2 |
– площадь проходного сечения НА и РК. |
t1 , t2 |
– шаг решетки НА и РК; |
|
|
|
|
|
|
Кинематические параметры потока
c, w, u |
абсолютная, относительная и окружная скорости; |
λ |
– отношение скорости потока к критической скорости; |
C0 |
– условная скорость, рассчитываемая по перепаду h0; |
α , β |
– угол между вектором скорости c,w и осью u; |
a– |
– скорость распространения звука; |
γ |
– угол между вектором скорости c и его проекцией на плоскости uz; |
Параметры рабочего тела
i, p, T, ρ |
– энтальпия, давление, температура, плотность; |
υ, s, R |
– удельный объем, энтропия, газовая постоянная; |
cp , ν |
– теплоемкость, кинематическая вязкость; |
k |
– показатель изоэнтропы: m=(k-1)/k. |
Режимные параметры
n, ω |
– частота и угловая частота вращения |
M, Re, Eu, Pr, Sh, Fr |
– числа Маха, Рейнольдса, Эйлера, Прандтля, Струхала, Фруда. |
x |
– характеристический коэфициент ступени; x=u/ C0. |
|
|
Суммарные характеристики ступени
h0 , hp |
– изоэнтропийные перепады энтальпий в ступени; |
ρ |
– термодинамическая степень реактивности ступени; |
h1* , h2 |
– изоэнтропийные перепады энтальпий в НА и РК; |
φ, ψ |
– коэффициенты скорости НА и РК; |
Δh1 , Δh2 |
– потери энергии в НА и РК; |
μ |
– коэффициент использования Δhc2; |
Δhc2 |
– выходная кинетическая энергия; |
ηu , ηu* |
– окружной КПД ступени с учетом и без учета Δhc2 |
Δhтр, Δhy, Δhε, Δhвл, Δhохл, |
– потери энергии на трение, от утечек, от парциальности, от влажности, от охлаждения; |
ηoi , ηoi* |
– внутренний КПД ступени с учетом и без учета Δhc2; |
hu , hi |
– окружной и внутренний перепады энтальпий в ступени; |
G
M |
– массовый расход рабочего тела; – вращающий момент; |
|
|
N |
– мощность. |
Сокращения
КПД |
– коэффициент полезного действия; |
НЛ |
– направляющая лопатка; |
НА |
– направляющий аппарат; |
РК |
– рабочее колесо; |
|
|
РЛ |
– рабочая лопатка. |
Примечание.
Конструктивные параметры и параметры потока рабочего тела, относящиеся к соответствующему сечению ступени, отмечаются индексами: 0 – перед НА (перед ступенью); 1–за НА (перед РК); 2 – за РК (за ступенью). Проекции скоростей на оси r, и, z отмечаются соответствующими индексами. Параметры в корневом сечении отмечаются одним штрихом, а в периферийном - двумя штрихами. Теоретические параметры в процессах без потерь энергии отмечаются индексом t, параметры изоэнтропийного торможения–звездочкой. Расчетные параметры отмечаются индексом «ρ», относительные и осредненные величины – черточкой.
