Контрольная работа весна 2021
Вариант № 1 (9, 17, 25)
Задача № 1 (35)
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинного цикла без промежуточного перегрева пара при следующих параметрах пара: Р0=10 МПа; t0=510 °С; Рк=5 кПа; tк =32,9 ˚С (принять hп.в.=hк'). Определить абсолютный электрический КПД данной турбоустановки, если известны: электрическая мощность Nэ=8000 кВт и расход пара G=7,30 кг/с.
Задача № 2 (45)
По заданным треугольникам скоростей определить относительный лопаточный КПД ступени. Коэффициенты скорости φ=0,975, ψ=0,943, χвс = 0,7.
Задача № 3 (20)
Определить коэффициент потерь и затраты энергии на трение диска для одновенечной регулирующей ступени со следующими исходными данными:
Ктр = 10-3; dк = 1,06 м; l1 = 38 мм; α1э = 12 °; e =0,7; ̅0 = 100 кДж/кг.
Вариант № 2 (10, 18, 26)
Задача 1 (35)
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинного цикла с промежуточным перегревом пара при следующих параметрах пара: Р0=13
МПа; t0=540 °С, Рпп=2,5 МПа; Sпп=7,438 кДж/(кгК); tk = 32,9 ˚C (принять hп.в.=hк'; потерями давления в тракте промежуточного перегрева пренебречь
Рпп=0).
Задача 2 (45)
Определить степень реактивности турбинной ступени, если известно: параметры пара перед ступенью Р0=0,74 бар; t0=157 °С; абсолютная скорость пара на входе в ступень С0=0; давление пара за сопловой решеткой Р1=0,482 бар; давление пара за ступенью Р2=0,351 бар.
Задача 3 (20)
Как изменится коэффициент потерь от утечки через диафрагменное уплотнение, если dу увеличить в 1,2 раза, а количество гребней увеличить в 2 раза.
Вариант 3 (11, 19, 27)
Задача 1 (35)
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинного цикла при следующих параметрах пара: располагаемый теплоперепад турбины H0 = 1110 кДж/кг; использованный теплоперепад турбины Hi = 962,4 кДж/кг энтальпия свежего пара h0=3198 кДж/кг; температура конденсата tк = 26,7 °С (принять hп.в.=hк'). Определить расход пара через турбину и удельный расход теплоты qэ
, если известны: Nэ=3740 кВт, ηм=0,972, ηэ.г.=0,965.
Задача 2 (45)
Построить треугольники скоростей турбинной ступени, для которой известно: располагаемый теплоперепад ступени H0 =164 кДж/кг, степень реактивности ρ=0,42, частота вращения n=50 c-1, углы α1=18° и β2=β1-36°. Принять d1=d2=2,18 м, φ=0,96, ψ=0,94. Сделать проверку.
Задача 3(20)
Определить коэффициент потерь и затраты энергии на вентиляцию для одновенечной регулирующей ступени со следующими исходными данными:
Кв = 0,065; α1э = 15 °; e =0,8;
dср = 1,1 м; С1= 400 м/с; φ = 0,96; W1 = 260 м/с; W2t = 276 м/с.
Вариант 4 (12, 20, 28)
Задача 1 (30)
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинного цикла без промежуточного перегрева пара при следующих параметрах пара использованный теплоперепад турбины Hi = 1293 кДж/кг; энтальпия свежего пара h0=3513 кДж/кг; температура конденсата tк = 32,88 ˚С (принять hп.в.=hк'). Определить удельный расход пара для данной паровой турбины без учета отборов на регенерацию, если известны: относительный внутренний КПД турбины ηоi=0,873; механический КПД турбоагрегата ηм=0,986; КПД электрогенератора ηэ.г.=0,976.
Задача 2 (45)
Определить относительный лопаточный КПД ступени, если известно:
u1= u2=286 м/с, с1=476 м/с, α1=12°, с2=100 м/с, α2=90°, φ=0,96, ψ=0,91, с0=0.
Кинетическая энергия выходной скорости теряется полностью.
Задача 3 (25)
Найти расход G через ступень, если осевое усилие в рабочей решетке турбинной ступени Rа = 144,227 кН; С1а = 54,07 м/с; С2а = 54,87 м/с; l2=169 мм; d2=1,01 м; давление за сопловой решеткой Р1 = 5,44 МПа; давление за ступенью Р2 = 5,17 МПа.
Вариант 5 (13, 21, 29)
Задача №1 (35)
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинного цикла без промежуточного перегрева пара при следующих параметрах пара: Р0=12,75
МПа; t0=565 °С; Рк=5 кПа; tк=32,88 ˚С (принять hп.в.=hк').
Определить удельный расход пара для данной паровой турбины без учета отборов на регенерацию, если известны: относительный внутренний КПД турбины ηоi=0,873; механический КПД турбоагрегата ηм=0,986; КПД электрогенератора ηэ.г.=0,976.
Задача №2 (45)
Найти длину рабочей лопатки ступени паровой турбины, при параметрах пара за ней: р2=8,24 МПа, t2=385 °С. Расход пара G=237,7 кг/ с, частота вращения п=50 1/с, средний диаметр d2=l,097 м, ψ=0,95, μ2=0,96. Ступень спроектирована из условия максимального КПД, а потеря с выходной скоростью составляет 1,7 кДж/кг. (Недостающими величинами задаться самостоятельно).
Задача 3 (20)
Определить мощность NU на лопатках ступени. Окружная скорость u1 = u2 =150 м/с, абсолютные скорости С2 = С1 = 200 м/с, проекции абсолютных скоростей на направление оси турбины С2а = С1а, α1 = 30°, расход пара G = 100 кг/с.
Вариант 6 (14, 22, 30)
Задача 1 (40)
Определить коэффициент потерь и затраты энергии от утечки через периферийное уплотнение для одновенечной регулирующей ступени со следующими исходными данными: dср = 1,08 м; С1t= 360 м/с; ̅0 = 80 кДж/кг; l2 = 42 мм; F1 = 290*10-4 м2; φ = 0,96; α1 = 15,1; α2 = 70 °; Hвс = 6 кДж/кг; δэ = 0,55 мм.
Задача №2 (40)
Построить треугольники скоростей турбинной ступени спроектированной на оптимальное отношение скоростей (u/cф)опт. Задано d1=d2=0,91 м; n=50 с-1; проекции абсолютных скоростей на направление оси турбины с1а=с2а=0,32u; α1=14°. Сделать проверку.
Задача №3 (20)
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинного цикла при следующих параметрах пара:
ро=3,5 МПа;
сухой насыщенный пар;
рк=0,04 бар.
Определить электрическую мощность данной турбоустановки, если известны: расход пара G=300 кг/с; относительный внутренний КПД турбины ηoi=0,86; механический КПД турбоагрегата ηм=0,986; КПД электрогенератора η э.г=0,98.
Вариант № 7 (15, 23, 31)
Задача 1 (40)
Определить абсолютный внутренний КПД турбоустановки с промежуточным перегревом ηiпп при H0ЧВД = 475,4 кДж/кг, H0ЧНД = 1283 кДж/кг. Количество теплоты, подводимой в котле и промежуточном перегревателе к 1 кг пара q0 =3888,6 кДж/кг. Принять, что ηoi ЧВД = ηoi ЧНД = 0,87. Нарисовать процесс расширения в турбине с указанием всех используемых обозначений.
Задача № 2 (45)
По заданным треугольникам скоростей определить степень реактивности турбинной ступени. Коэффициенты скорости φ=0,96, ψ=0,94. Сравнить отношение u/сф с оптимальным значением и сделать выводы.
Задача №3 (15)
Определить коэффициент сегментных потерь и затраты энергии для одновенечной регулирующей ступени со следующими исходными данными: b2 = 100 мм; βуст = 75 °; α1э = 16 °; e =0,75; dср = 1,08 м; ̅0 = 90 кДж/кг; W1 = 260 м/с; W2t = 276 м/с; ψ = 0,95; β1 = 27 °; β2 = 25 °. Принять, что l2 = l1.
Вариант 8 (16, 24, 32)
Задача № 1 (40)
Определить расход пара через суживающуюся сопловую решетку, если 0 = 8,25 МПа, 0 = 385 ˚C, P1=6,7 МПа, F1=278,4 см2, µ1=0,96.
Задача №2 (20)
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинного цикла при следующих параметрах пара: р0=88 бар; t0=535 °С; рк=0,05 бар. Определить ήоэ при Nэ =120 МВт, G = 100 кг/с.
Задача № 3 (40)
Найти примерное значение оптимального располагаемого теплоперепада ступени, обеспечивающего α2 ≈ π/2, и давление р2 за ступенью, если заданы параметры торможения перед ступенью ро=5,1 МПа, t0=340 °С. Степень реактивности р=0,15; диаметр ступени d1=l,12 м; частота вращения п=50 1/с; угол α1=l1°. Коэффициент скорости φ=0,97.