Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Ипатов Е.А. Теория и тепловые расчеты корабельных паровых и газовых турбин учебник

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
11.82 Mб
Скачать

8 to

1

2

77Температура заторможенного потока газа за ступенью 7^, °К

78Температура газа за ступенью (при входе в следующую степень) Ti{, °К

79Внутренняя мощность ступени N\, л. с.

80Внутренняя работа в турбине AL\V кгсал/кг

81Внутренний к. п. д, турбины тц(

82 Внутренняя мощность турбины TVj,, л. с

Продолжение табл. 7

7^.=

V - V — 7aW

<7a

I2j '

yVj = 5,690Лалг]1 = 5,69G (Ла' — qa) ТЦ*

AL\^ = AL-h ~{-ALlt-\-. . .

ALh

■’I ' t - Ha

=?*!. + *,,+ • • •

 

Т а б л и ц а

8

 

 

Детальный расчет радиальной центростремительной турбины

 

Наименование величины

Способ определения

Расчетная величина

п/п

 

 

 

1

2

3

4

1

Расход газа через турбину G, кг/сек

Задано

 

2

Давление газа перед турбиной р0 (или р0*),

 

 

 

кг/см2

 

 

3

Температура газа перед турбиной То (или

 

7о*), °К

4Давление газа за турбиной ра, кг/см2

5Отношение скоростей

6Степень реактивности р

7 Отношение диаметров (л —

8 Наружный диаметр рабочего колеса D u м

9 Изоэнтропийный перепад тепла между давле­ ниями ро и р2— Ла, ккал/кг

10Изоэнтропийный перепад тепла в диффузоре Лдиф, ккал!кг

11Изоэнтропийный перепад тепла в турбине

ккал/кг

Из предварительного расчета

я

Гk_11

По формуле (11-93)

Лдиф = /

1

Л? = Ла -j- Лдиф

1

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

12

Изоэитропийный

перепад тепла

в направля­

 

 

* и = ( 1 - Р)Ла°

 

 

ющем аппарате Лн, ккал/кг

 

 

 

 

 

 

 

13

Профиль направляющих лопаток

Выбирается

из числа

рекомендованных

 

 

 

 

 

для

использования в радиальных

центро­

 

 

 

 

 

стремительных турбинах с учетом

значе­

 

 

 

 

 

ния

угла

а,,

намеченною в первом при­

 

 

 

 

 

ближении

в

предварительном расчете, а

 

 

 

 

 

также с учетом

типа (реверсивная, нере­

 

 

 

 

 

версивная) и назначения турбины

 

14

Относительный шаг направляющих лопаток ta По гидродинамическим

характеристикам

15

 

 

 

 

решетки выбранных профилей

 

Угол установки

профиля направляющих лопа­

 

 

 

в

 

 

16

ток ау, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол выхода потока с

направляющих лопаток

 

 

 

 

 

 

17

oj, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент потерь в направляющем аппара­

 

 

 

*

 

 

18

те

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

скорости в направляющем ап­ <р=

]/"1 £н (приблизительно 9=0,96—0,97)

 

парате ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

Абсолютная скорость газа при выходе с нап­

 

С1' =

9-91,5|Г^7

 

20

равляющего аппарата Ci', м/сек

 

 

 

 

 

 

 

Температура

газа за направляющим аппаратом

 

Т \=

Т02—~

 

 

Ти °К

 

 

 

 

 

 

 

 

Ср

 

21

Число М на

выходе из

направляющего аппа­

 

 

 

Г * * т ,

 

 

рата Мх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

енное значение

не должно превышать предела,

установленного

 

 

 

профилей выбранного типа.

Обычно M i< \.

 

 

 

 

 

 

Потеря энергии в направляющем аппарате qa,

ккал/кг

Температура газа в конце изоэнтропнйного расширения в направляющем аппарате

Давление газа за направляющим аппаратом р и кг/см2

Удельный объем газа в выходном сечении направляющего аппарата vit м3!кг

Длина лопаток направляющего аппарата 1„,мм

Относительная

ширина лопаток направля-

__

Q

ющего аппарата Вп = -=р-

1

Ширина лопаток направляющего аппарата В„,

мм

Длина хорды профиля лопаток направляющего аппарата Ь„, мм

Шаг лопаток направляющего аппарата tn, мм

Число лопаток направляющего аппарата г„, шт.

 

3

?н=

(1

 

Ян

 

к

 

к—1

Pi — Ро

 

 

RTг

V l~

рг 10*

 

• 1

 

itDjC] sin al

Принимается в пределах

В„ и (0,5

0,6) tg sin cty

Вн = В Д

*0.

Продолжение табл. 8

4

Продолжение табл. 8

32

Окружная скорость на внешнем диаметре ра­

Из предварительного

расчета

 

 

бочего колеса и(. , м/сек

 

Cl=Ci'

1

 

 

33

Абсолютная скорость газа при входе на рабо­

 

 

 

чие лопатки (с учетом потери в радиальном за

 

 

 

/?.

 

 

 

зоре) сь м/сек

 

 

 

здесь относительная величина радиаль­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного зазора

 

_ принимается в пре­

 

 

 

 

 

делах 0,025 -г-

0,060

 

 

 

34

Отношение скоростей ——

 

 

 

Лi_

 

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

Угол

входа потока на рабочее колесо р,, град

р! = arctg -

 

sm ai

 

 

cos a.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

Относительная

скорость потока при

входе на

 

ie»i = c r

sm ai

 

 

 

sin p.

 

 

 

рабочее

колесо

wiy

м/сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M w,1=

 

wi

 

 

 

37

Число М там же

/Ww,

 

V kgRTl < 0,85

 

38

Длина

рабочих

лопаток на входе

в рабочее /pj = /,, -f- (0,003 -4- 0,004) ZDj,

где

в .iu(

39

колесо

LРг, мм

 

 

 

 

Лр = РЛ°

 

 

Изоэнтропийный перепад тепла на рабочих

 

 

 

 

лопатках Лр, ккал/кг

 

Принимается в

пределах 0,75 — 0,80

40

Коэффициент скорости на рабочих лопатках ф

 

 

 

Продолжение табл. &

1

2

3

4

41

Температура газа за рабочими лопатками Т2, °К

Т2= Тг — фз _^£_

 

 

 

Ср

 

42

Относительная скорость выхода газа с рабочих

* . - + • 9 1 , 5 ^ / ’Лр + ( 91>'

) -

 

лопаток w 2, м/сек

 

 

43

Потеря энергии на рабочих лопатках <7р, к к а л/к г

 

 

 

44

Число М в выходном ^сечении рабочего коле­

Мп =

--- Т------=---------

 

са М2

 

 

 

 

V

kg r t 2

 

 

 

 

 

 

 

45

Температура

газа в конце

изоэнтропийного

1

 

С р

 

расширения на

рабочих лопатках Т2{, °К

 

 

 

 

 

46

Давление газа

за рабочим колесом р2', кг/см 2

 

 

 

47

Удельный объем

газа там же

м 3/кг

 

 

r t 2

 

р 2'-10*

 

 

 

 

 

 

 

* Значение ckopocfn

w2 должно

быть больше значения

скорости

o>j. Если найденная величина w3<wu необхо­

димо исправить принятые значения р или р..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 8

48

Угол выхода потока с рабочего колеса

р2, град

Определяется

по результатам испытаний

 

 

 

 

 

 

рабочих

колес

выбранного типа.

При от­

 

 

 

 

 

 

сутствии

данных

испытаний

принимается

 

 

 

 

 

 

в пределах 15

45°

 

 

 

 

 

. 49

Высота

рабочих лопаток в выходном

сечении

 

 

Gv2-Ю3

*

 

 

 

 

1р>

TcZDjfj.te'a sin р,

 

 

 

 

 

1бочего

колеса

/pj,

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

2п sin (Р, — ctj)

'

 

 

 

Число рабочих лопаток гр

 

Zn >

sin a,-sin р!

 

 

 

 

51

Отношение скоростей

«2

 

 

и., =

Iх ' “i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wn

 

 

w2

 

 

 

 

 

 

52

Угол выхода

потока

 

 

 

sin р2

 

U o

 

COS So

с рабочего колеса в аб­ а2= arctg •

 

U-Q

п р и --- =- <

 

солютном движении а2, град

 

 

cos

 

 

W o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2= 180 — arctg

sin p2

 

U o

^

 

,

 

 

 

 

 

 

 

t*2

n

при ——> cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

w2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ --- C°sp2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wo

 

 

 

 

 

 

53

Абсолютная скорость

выхода газа с рабочего

 

 

 

Sin p2

 

 

 

 

 

колеса с2, м/сек

 

 

 

 

 

C o =

W oJ sin

a2

 

 

 

 

 

* Найденная

высота

/

должна соответствовать целесообразным

конструктивным

соотношениям;

 

 

 

 

2i— = 0,32 ~ 0,62;

L

0,25-- 0,60;

Do — l,Р а -

=

0,18-4- 0,30.

 

 

Ра

 

=

А

 

А

 

 

 

A

Alx

 

*Р а

 

 

 

 

 

 

 

** Целесообразно, чтобы число рабочих лопаток для удобства балансировки было четным и для повышения вибрационной прочности не было кратным числу направляющих лопаток.

1

2

54Выходная потеря qa, ккал/кг

55Сумма потерь Щи, ккал/кг

56Окружные составляющие скоростей ct и с2:

с1ц, м/сек; с2ц, м/сек

57К. п. д. на окружности турбины с диффузором Чи

58Динамическая вязкость газа перед рабочим колесом [Ai, кг-сек/м3

59Кинематическая вязкость газа там же чи м?/сек

60Условное число Re

61Радиальная скорость охлаждающего воздуха в зазоре между диском рабочего колеса и корпусом турбины сГ1 м/сек

62 Отношение скоростей

63 Величина £ — ^ g

64 Коэффициент трения рабочего колеса (задней стороны) £, сек/м?

Продолжение табл. 8

JL

 

Щи =

9н+9р +

С1ц=С1 COS а];

С2ц=

С2 COS а2

to О

9н 9р

 

__

Ciu«i ± с2ци2

 

 

 

 

 

4190йа

По таблицам

свойств газов

 

V ,

=

[ A ^

g -

 

Re =

vi

Принимается

gr "t

Сграфика на рис. 11-31

^Ж

 

{

 

Продолжение табл. 8

1

2

3

4

65

Мощность, затрачиваемая на преодоление тре­

Л/тр_ 0,5260,-’ (

[0‘ ) J -

 

ния рабочего колеса /VTp, л. с.

 

 

66

Относительная величина потери на трение Дт)тр

л

■ ^тр

 

5,690/га

 

 

 

67

Относительная

величина

осевого зазора

 

0а

Од

 

°а ~

' рср "

'р, +

'р,

68Коэффициент, учитывающий утечки в осевом зазоре Хс.з

69Внутренний к. п. д. турбины с диффузором т)|

70Кинетическая энергия, используемая в диффу-

^ДИф зоре Д/г— %нф , ккалЫг

71 Изоэнтропийный перепад тепла в диффузоре

Лд„ф, /скал/кг

Принимается в пределах 6а= 0,015 -г-0,040

%с.з = 1 —’-Зба

- H p ) V . з

/ ге/о sin 32 V

ДЛ- (

'91,5 )

Лдиф =

^Лтг]ДИф;

^диф ===

-г- 0,8

72

Температура газа при выходе из диффузора

T2D Т

Ла

Til

ср

 

^2D> °К

 

 

Продолжение табл. 8

1

2

73Температура газа перед диффузором Т2', °К

74Температура газа в конце изоэнтропийного

сжатия в диффузоре

°К

75Давление газа за диффузором р ь кг/см3

76Мощность турбины Ne, л. с.

 

3

 

4

 

_ .

Ла(^и- ’1,)

72 - 7 2+

 

Ср

ГГ.

^

^

Лдиф

'-Dt ~

-D

 

С р

 

. (

N

^

Р2 - Р 2

ту

J

(проверка; полученное значение должно быть равно заданному)

Ns = 5,69GAaT)1'>ira

механический к. п. д. т)т определяется по графику (рис. IV-1)

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ