69. Распределение работы, кпд, осевой скорости и степени реактивности по ступеням многоступенчатых турбин.

Согласно уравнению неразрывности, в любом сечении турбины. Поскольку плотностьв процессе расширения уменьшается, её изменения необходимо компенсировать увеличением. Поэтому.

Однако увеличение ограничено условием, поэтому на практике снижениекомпенсируется одновременным ростом.

Степень реактивностив многоступенчатых турбинах увеличивается от первой ступени к последней. На первых ступенях, на последних 0,4..0,45. Такое изменение степени реактивности объясняется применением в ступенях турбины в основном закона закрутки при постоянном угле. При этом законе на втулке относительно длинных лопаток могут появиться отрицательные значенияВо избежание этого явления и увеличивают на последних ступенях уровень.

Работа на валу турбины равна сумме работ ступеней:

Распределение теплоперепада (работы)между ступенями тесно связан с формой меридионального профиля проточной части, а также выбором оптимального значения. Действительно, для получения высокого КПД необходимо, чтобы. Величина окружной скорости в проточной части подчиняется условию, для сохранения условиянеобходимо, следовательно, с учетом предыдущего выражения, чтобыизменялась следующим образом:. Ноэквивалентна, поэтому. Из формулы видно что, действительно зависит от формы проточной части и частоты вращения.

Проточная часть с позволяет сработать наибольшее значениена первой ступени. При этом на первой ступени реализуется и наибольшее снижение температуры. Поэтому схема с постоянным концевым диаметром наиболее целесообразна в высокотемпературных турбинах, поскольку последующие ступени можно выполнять не охлаждаемыми.

В турбинах с , теплоперепад целесообразно распределять по ступеням равномерно. В результате на расчетном режиме сохраняется высокий уровень.

С , теплоперепад следует увеличивать от первых к последующим ступеням. Такие формы проточной части целесообразны для ТНД. Дело в том, что на нерасчетном режиме перераспределениепроисходит на последних ступенях. В результатев проточной части относительно выравниваются, иостается достаточно высоким.

КПД: в расчетах многоступенчатых турбин наиболее часто используется эффективный (мощностной) КПД, который определяется отношением:

, откуда вытекает связьи:

. Если предположить, что, то получим:.

выше среднего значения КПД ступеней () и зависит от величин. С ростомиразность междуивозрастает. Это обстоятельство легко объясняется тем, что с их ростом увеличивается коэффициент возврата тепла, а, следовательно, ипо сравнению с.

69. Предел реализуемой в ступени турбины и отдельных лопаточных решетках работы (см. вопросы 28, 32). Влияние предела расширительной способности косого среза и запирания каналов по расходу.

2. В процессе совершения работы газом в турбине газотурбинного двигателя газ расширяется и ускорятся. По уравнению обращенного воздействия

приделом реализуемой работы в турбине является местная скорость звука.

Чтобы получить большую работу надо увеличить проточную часть турбины.

3. В косом срезе предел расширительной способности при:

   1. Заполнении косого среза волнами разряжения.

2. Сa станет звуковой, а волны разряжения не успеют заполнить косой срез.

3. Сu начнет уменьшаться, так как будет достигнут предел срабатываемой работы.