входной треугольник: С1 – абсолютная скорость потока на выходе из сопловой решетки; W1 – относительная скорость входа потока в рабочую решетку;
U – окружная составляющая скорости (U= dn);
выходной треугольник: С2 – абсолютная скорость потока на выходе из рабочей решетки; W2 – относительная скорость выхода потока из рабочей решетки
u= dn, где n, с-1 - частота вращения ротора
c2 w2 u |
w1 c1 u |
4.1 Определить теоретическую скорость выхода из СР. c0 |
||||||||||||||||||||||||||
P2 = 8 МПа; ρ = 0,1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||
H |
|
h h |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
c0 |
|
||||||||||||
0 |
; |
H |
0 |
0 |
||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
|
2t ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
H0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
р |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
H0с |
|
H0 1 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
H0 c |
|
|
; |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
H |
0c |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4.2 Для ступени известны параметры P0 = 1
МПа; t0 = 300 °С; P2 = 0,7 МПа; ρ = 0,1; G = 30 кг/с; c0 = 100 м/с; ϕ = 0,95; α1 = 13°; dср = 1 м; n
= 50 1/с; коэффициент расхода СР µ1 = 0,97. Найти c1, высоту сопловой лопатки l1, β1, w1,
построить входной треугольник скоростей.
c1 c1t u dn
= 151 м/с; P0 = 10 МПа; t0 = 450 °С;
1 |
arctg |
|
sin 1 |
|
||||
cos u |
c1 |
|||||||
|
|
|
GV1t |
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
||||
l1 |
|
|
|
|
||||
1 dсрc1t |
sin 1 |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
w1 
c12 u2 2 c1 u cos 1
4.3 Известны параметры ступени P0 = 3 МПа; t0 = 400 °С; µ1 = µ2 = 0,97; P2 = 2,5 МПа; c0 = 60
м/с; ρ = 0,2; G = 50 кг/с; ϕ = 0,95; ψ = 0,95; α1 = 13°; dср = 1 м; n = 50 1/с; lр = l2 – l1 = 3 мм.
Построить треугольники скоростей. Найти высоты сопловой l1 и рабочей l2 лопаток. Определить внутреннюю мощность ступени.
w |
2H |
|
w |
2 |
w w |
|||||||||||
2t |
|
|
|
|
0 р |
|
|
1 G V 2 |
|
|
|
2t |
||||
|
2 |
arcsin |
|
|
2t |
|
|
|
|
|
||||||
|
2 dсрl2 w2t |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
c |
|
w 2 |
u2 2w u cos |
2 |
|
|||||||||||
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
arctg |
|
|
sin 2 |
|
|
|
|
||||||||
w2 cos 2 u |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Lu |
u c1 cos 1 |
c2 cos 2 |
|
|
|
||||||||||
|
|
Проверка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
L |
c 2 |
c |
2 w 2 |
w 2 |
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
2 |
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nu G Lu 2
4.4 Решить задачу 4.3 при
ρ = 0,5.
4.5 Определить относительную скорость входа пара в рабочую решетку турбинной ступени w1, если известно: значение входной скорости в сопловую решетку c0 = 60 м/с; начальное давление перед сопловой решеткой P0 = 55,4 бар; начальная температура перед сопловой решеткой t0 = 452 °С; конечное давление за рабочей решеткой P2 = 48 бар; степень реактивности на среднем диаметре ρср = 0,1; средний диаметр dср = 0,929 м; частота вращения n = 50 Гц; коэффициент скорости сопловой решетки ϕ = 0,95; угол выхода потока из сопловой решетки в абсолютном движении α1 = 13°.
4.6 Определить степень реактивности для турбинной ступени ρ, если известно: значение входной скорости в сопловую решетку c0 = 60 м/с; начальное давление перед сопловой решеткой P0 = 0,74 бар; начальная температура перед сопловой решеткой t0 = 157 °С; давление за сопловой решеткой P1 = 0,482 бар; давление за рабочей решеткой P2 = 0,351 бар. Потерями в сопловой решетке пренебречь.
4.7 Определить внутреннюю мощность турбинной ступени Nu, если известно: расход в турбинную ступень G0 = 147 кг/с; теоретическая скорость за сопловой решеткой c1t = 273 м/с; угол выхода потока из сопловой решетки в абсолютном движении α1 = 13°; скорость за рабочей решеткой в абсолютном движении c2 = 57 м/с; угол выхода потока из рабочей решетки в абсолютном движении α2 = 96°; скорость вращения n = 3000 об/мин; коэффициент скорости в сопловой решетке ϕ = 0,978; средние диаметры сопловой и рабочей решетки d1 = d2 = 0,922 м.
4.8 Найти скорость входа в сопловую решетку c0, если известно: начальное давление перед сопловой решеткой P0 = 4 МПа; начальная температура перед сопловой решеткой t0 = 400 °С; давление за рабочей решеткой P2 = 3,2 МПа; отношение скоростей u/cф = 0,48; частота вращения n = 3000 об/мин; средние диаметры сопловой и рабочей решетки d1 = d2 = 1,1 м. Потерями энергии в решетках
H |
|
cф |
|
пренебречь. |
|
2 |
|
|
0 |
|
|
|
2 |
||
|
|
||
4.9 Найти параметры торможения (давление и температуру) перед сопловой решеткой, если известно: давление за сопловой решеткой P1 = 8,1 бар; температура за рабочей решеткой t2 = 330 °С; давление за рабочей решеткой P2 = 7,5 бар; теоретическая скорость выхода из сопловой решеткой в абсолютном движении c1t = 350,5 м/с. Потерями энергии в решетках пренебречь.