12. Визначення числа ступеней і розсередження роботи по ступеням силової турбіни.

За результатами термодинамічного розрахунку установки робота силової турбіни L_с.т=347450,7 . Приймаємо окружну швидкість на середньому діаметрі силової турбіни U_ст.ср=235 . Визначаємо у першому наближенні число ступеней силової турбіни, прийняв оптимальну величину коефіцієнта навантаженності турбіни Y^*=0,55 і ККД силової турбіни :

; .

Приймаємо Z_с.т=4 і уточнюємо потрібну величину U_с.т.ср для відповідності умові Y^*=0,55:

; .

Силова турбіна виконується 4-хступінчатою з розсередженням роботи по ступеням:

; ;

; ;

; ;

; ;

13. Визначення діаметральних розмірів на вході в силову турбіну.

Перша ступень турбіни виконується з осьовим виходом газу (₂=90, С_2U=0). Кут виходу потока із СА 1-ої ступені приймаємо рівним _1ст=25. Швидкість газу на виході із СА[6]:

; .

Критична швидкість, приведена швидкість і відносна густина тока в данному перерізі рівні:

; .

; ; q(_1с.т)=0,9358.

Площа на виході із СА 1-ої ступені СТ, де _пер=0,97 – коефіцієнт, що враховує втрати в перехідному корпусі, _са=0,98 – коефіцієнт, що враховує втрати в СА:

.

Вибираємо частоту обертання ротора силової турбіни (характерну для серійних нагнітачів газу) .

Проточна частина силової турбіни виконується з постійним втулочним діаметром.

;

Довжина лопатки на виході з СТ:

; м; D_1.к.с.т.= D_1срст + 2h_лст ; D_1.к.с.т.= 0,937 м.

14. Визначення параметрів газу та діаметральних розмірів проточної частини на виході із силової турбіни:

Температура газу на виході із СТ:

; .

Тиск газу на виході із СТ:

;

Приймаємо на виході із силової турбіни приведену швидкість _ст=0,57, якій відповідає відносна густина тока q(_ст)=0,782.

Площа проточної частини на виході із силової турбіни:

; .

Висота лопатки на виході із СТ, кінцевий діаметр і діаметр втулки рівні:

;

; м.

D_2к.с.т=D_1срст+h_лкст ; D_2к.с.т=1,048 м.

15. Визначення статичних параметрів газу на виході із газотурбінної установки та геометричних характеристик вихідного пристрою.

Швидкість газу на виході із силової турбіни при _ст=0,57:

; .

Статична температура газу:

; .

Статичний тиск газу:

; .

Втрати повного напору в вихідному дифузорі оцінюється коефіцієнтом _вих=0,98. Тиск заторможенного потоку на зрізі вихідного дифузора:

; .

Швидкість газу на виході із вихідного пристрою:

; .

Температура газу на зрізі вихідного пристрою:

; .

Приведена швидість газу на виході із вихідного пристрою:

; .

Їй відповідає відносна густина тока q(_с)=0,4164.

Площа перерізу на зрізі вихідного пристрою:

м².

При виконанні вихідного пристрою з перерізом на виході у вигляді кола, приймаємо його діаметр рівний:

; м.

Результати газодинамічного розрахунку зводимо в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2.

Результати газодинамічного розрахунку.

№ п/п	Елементи ГТУ	Параметри елементів		Перерізи	Параметри робочого процесу		Розміри перерізів
		G, кг/с	n, об/хв.
					Р*, Па	Т*, К	Dк,, мм	Dвт, мм	h, мм
1	КНТ	28,9	9036	Вхід	98285,5	288	0,607	0,364	0,121
				Вихід	528688	487,7	0,607	0,532	0,038
2	КВТ		6084	Вхід	528688	487,7	0,546	0,47	0,038
				Вихід	1890863	732	0,513	0,47	0,017
3	ТВТ	28,4	6084	Вхід	1890800	1456	0,891	0,857	0,017
				Вихід	894528	1237	0,891	0,855	0,019
4	ТНТ	28,6	9036	Вхід	894528	1237	0,907	0,841	0,033
				Вихід	436487	1057	0,931	0,833	0,04
5	СТ	28,2	6500	Вхід	436487	1057	0,937	0,89	0,047
				Вихід	106805	758	1,048	0,89	0,079
6	ВП	28,2	-		105737	750	0,76