Вопрос № 303 Внутренний относительный кпд ступени. Дополнительные потери в ступени.

Отношение использованного теплоперепада Н_i к располагаемому Н_о называется относительным внутренним кпд турбины.

. ХАР–ЕТ СОВЕРШЕНСТВО ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ.

Для вычисления полезной мощности сту­пени N_i, развиваемой ступенью на роторе (называемой внутренней), необходимо учиты­вать дополнительные потери. Соответственно мощности N_i вводится понятие внутреннего относительного КПД

Также

где η_ол – относительный лопаточный кпд учитывающий потери в сопловых, рабочих решетках и потери с выходной скоростью.

В ступени возникают также дополнительные потери:

ζ_т – потери от трения диска и лопаточного бандажа;

ζ_п – потери связанные с парциальным подвозом пара в ступени;

ζ_у – потери от протечек пара между статором и ротором;

ζ_вл – потери связанные с течением влажного пара.

В конкретной ступени не все из перечис­ленных дополнительных потерь могут иметь место. Так, при течении перегретого пара не возникают потери от влажности, в ступенях со степенью парциальности е=1,0 отсутст­вуют потери от парциальности. Дополнитель­ные потери зависят от режимных параметров работы ступени: отношения скоростей u/c_ф, числа Re и др. В некоторых ступенях допол­нительные потери энергии существенно влия­ют на оптимальное отношение скоростей u/c_ф .

Вопрос № 304 Как рассчитать потери от трения диска? От чего они зависят?

При вращении турбинного диска в камере, образованной неподвижными стенками, например соседних диафрагм в промежуточной ступени, возникают силы аэродинамического сопротивления вращению диска в паровой среде (образуется циркуляционное течение, на поддержание которого расходуется дополнительная энергия, отводимая от диска). На преодоление этих сил сопротивления затрачивается мощность, наз. мощностью Nтр. На эту величину  полезная мощность, выработанная на раб-х лопатках ступени и передаваемая на вал турбины Nл. Силы аэродинамического сопротивления вращению диска явл-ся силами трения на гладких поверхностях диска бандажа. При расчетах учитывается только потери от трения диска, а потерями от трения лопаточного бандажа пренебрегают из-за малости по сравнению с первым.

Nтр=kтр *(u³d²/2v),

где u-окружная скорость диска на радиусе r; v-удельный объем пара в камере диска; d=2r; kтр - коэф-т, завис. от реж. течен. в камере, т.е. от Re=ur/v, шероховатости поверхности диска, осевого расстояния м/у диском и неподвижной стенкой камеры, налич. разгрузочных отверстий в диске определяется экспериментально.

Отношение мощности трения диска к располагаемой мощности ступени равно относительным потерям трения диска и бандажа.

= = .

– эф–ный угол входа потока

F1– площадь рабочего колеса.

В ступенях с относительно короткими лопатками, характерных большим отношением d/l, потери трен. выше по сравнению с в ступ. относит. длинными лопат. и малым d/l. Следует отметить существенное влияние на ξтр режима работы ступени отношение скоростей u/Сф