34. Внутренний к.П.Д. Ηoi активной ступени

Внутренние потери, повышающие теплосодержание пара так же как и потери, возникающие на рабочих лопатках, откладываются в is-диаграмме при построении процесса расширения пара на ступени.

Под внутренним к.п.д. понимаем отношение

Основным критерием для выбора оптимального отношения u/C₁ служит не (η_u)_мах, а внутренний к.п.д. (η_i)_мах, так как величина потери на трение и вентиляцию так же зависит от отношенияu/C₁.

Внутренняя работа массы 1 кг пара

, Дж/кг

Пренебрегая потерями на утечку и на влажность, которые не зависят от отношения u/C₁можно написать для активной ступени

Для коэффициента потерь от трения и вентиляции мы уже имели выражение

но поскольку , то

Поскольку иесть функции отношенияu/C₁, то для определения наивыгоднейшего отношенияu/C₁, при котором достигается максимальное значение, задаются несколькими произвольными значениямиu/C₁в пределах 0,2-0,4. Затем по известной скоростиC₁находятu, а по ней диаметр дискаd₁.

По формуле при заданномl_dдля различныu/C₁определяют парциальность ε. Затем вычисляют для различныхu/C₁величинуи. Далее определяют окружной к.п.д.и строят кривую зависимостиотu/C₁.

На этом графике наносят кривую и затем вычитают иззначения, получают

Максимум последней кривой определит наивыгоднейшее отношение u/C₁.

Все расчеты обычно сводятся в таблицу

Таблица

u/C1	0,25 0,3 0,35 0,4 0,45
u, м/сек
d, м
ld, мм
ε
ls, мм
Nтв
ηu
ξтв
ηi

- определяют по С₁

- по скорости u

- задают

- по формуле

- задают l_s =l_d+ 2÷4 мм

- по формуле

- по формуле Банки

- по формуле

-

35. Внутренний к.П.Д. Реактивной ступени

Внутренний к.п.д. реактивной ступени η_iможет быть представлен как отношение

здесь

Потерей на трение и вентиляцию пренебрегаем. Наибольшее значение имеет потеря , которую мы раньше определяли из выражения

, где

Таким образом

Профессор Щегляев А.В. дает следующую зависимость

,

где k_б= 0,001;n– число оборотов вала;z_y – число гребешков в уплотнении;F₁– выходная площадь сопловой решетки;l– высота лопатки;d– средний диаметр облапачивания.

Из этой формулы видно, что

Тогда

Внутренний к.п.д. реактивной турбины зависит от и оптимальное отношениеu/С₁тем ниже, чем больше потери от утечки.

36. Коэффициенты полезного действия, определяющие эффективность установки

1. Термический к.п.д. цикла Ренкина

,

где i₀–i_2t=h_a– адиабатический перепад тепла в турбине;i₀– начальное теплосодержание пара в потоке;q’ – теплосодержание питательной воды;L– работа, эквивалентная величинеi₀–q, равная полной теплоте, сообщенной пару в котле

2. Окружной к.п.д. или к.п.д. лопаточного венца

Преобразование тепловой энергии пара в кинетическую энергию в соплах и на рабочих

лопатках связано с потерями: в соплах h_c, на лопаткахh_л, с выходной потерейh_вых. Т.о. на лопатках используется перепад

Относя этот перепад тепла к адиабатическому перепаду получим

, т.е. отношение полезной энергии 1 кг пара к располагаемой.

3. Эффективный к.п.д.

Отношение эффективной работы к работе идеального цикла L₀называется

эффективным к.п.д.

4. Абсолютно – эффективный к.п.д. есть отношение эффективной работы L_ек полному

теплосодержанию пара, приобретенного в котле (ПГ)

В современных паротурбинных установках абсолютно – эффективный к.п.д.

достаточно высок. Так, например, турбина К – 300 – 300 (ЛМЗ): η_е= 50,1%, η_t ≈ 0,6