книги из ГПНТБ / Абрамов, В. И. Тепловой расчет турбин

А16

УДК 621.165.001.24

Книга посвящена методам теплового расчета осевых ступеней турбин. На базе накопленного теоретического и экспериментального материала по модель­ ным и натурным испытаниям турбин уточняются существующие и вводятся но­ вые данные детального расчета экономичности, реактивности и расходных ха­ рактеристик ступеней. В книге изложены методы расчета осевых ступеней актив­ ного типа, двухвенечных ступеней скорости с полным и парциальным подводом, ступеней с малым отношением скоростей и/Сф и последних ступеней конденса­ ционных турбин, а также особенности расчета турбин, работающих на влажном паре, и расчеты переменного режима проточной части турбин.

Книга предназначена для инженеров и научных работников, занимающихся расчетом, проектированием и исследованием турбин. Табл. 11, илл. 121, список лит. 30 назв.

30303—119 А 038 (01) —74 119—74

(6) Издательство «Машиностроение», 1974

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

а —- горло канала в решётке;

Ь— хорда профиля;

В— осевая ширина решетки;

с2 — скорость пара на выходе из рабочей решетки в абсолютном движении;

и — окружная скорость рабочего колеса на среднем диаметре рабочих лопаток;

хф — отношение скоростей; М — число Маха;

Re — число Рейнольдса;

п — частота вращения рабочего колеса ступени;

Pq — давление полного торможения перед соплами ступени;

р0 — статическое давление перед соплами ступени; р х — статическое давление между сопловой и рабочей решетками; р г — статическое давление за рабочей решеткой;

i— энтальпия;

х— степень сухости пара;

у— степень влажности;

р— рабочая решетка;

т— трение;

на — направляющий аппарат.

Метод треугольников скоростей применяется в различных модификациях: в одних случаях используются обобщенные данные о коэффициентах скорости в решетках, в других — данные ста­ тических продувок решеток, устанавливаемых в ступени, в тре­ тьих — расчетные значения коэффициентов потерь в решетках с учетом теории пограничного слоя. Метод треугольников скоро­ стей, обладая большой универсальностью, тем не менее не обе­

точной изученностью не учитывается ряд явлений, например, периодическая нестационарность потока в ступени, отклонения коэффициентов расхода рабочих решеток в условиях вращения по сравнению с данными статических исследований, отсутствие надежных данных по коэффициентам расхода протечек через бандажные зазоры и зазоры у корня лопаток. Поэтому в завод­ ских расчетах для повышения точности вычисления характери­ стик ступени используются методы расчета по модельным ступе­ ням.

Изложенный в данной монографии метод расчета проточной части турбины основан на использовании обобщенных характе­ ристик, полученных при исследовании определенного типа облопачивания в экспериментальных турбинах. Этот метод имеет ряд существенных преимуществ, обеспечивающих ему широкое при­ менение в заводской практике: простота расчета и надежность результатов для данного типа ступеней. Однако данный метод не является универсальным, так как при применении совершенно нового облопачивания, в расчетах переменного режима, при профилировании ступеней большой веерности, т. е. в тех случаях, когда отсутствуют экспериментальные данные по ступеням и имеются лишь сведения о решетках, расчет необходимо вести по треугольникам скоростей. С методической точки зрения этот метод является более наглядным и универсальным, хотя и менее надежным Если необходимо, ступени рассчитывают по первому и по второму методам, что и нашло свое отражение в данной моно­ графии.

К группе режимных параметров решеток и ступеней относятся углы входа а 0 (Pj) и выхода а.х (Р2) потока в решетках, скорости

(скорость звука) и критическая скорость ац., окружная скорость и рабочих решеток, фиктивная скорость сф, эквивалентная распо­

и соответствующими граничными условиями. Моделирование даже простейших процессов связано с необходимостью обеспечить постоянство довольно большого числа безразмерных параметров. Практически выполнить все условия оказывается весьма сложно, а чаще всего невозможно. Особенно это относится к потокам двух­ фазных сред. Поэтому при решении практических задач с исполь­ зованием модельных испытаний ограничиваются наиболее важ­ ными безразмерными параметрами, определяющими физические

ляются безразмерные скорости М=с/а\ К=с1а^ относительная

окружная скорость x^—Sh — — (числоСтрухаля); число Рейнольдса