Поток рабочего тела выходит из сопловой решетки со скоростью С1 под углом δ, к оси решетки
(плоскости вращения рабочего колеса)
C C |
|
|
2h |
C2 |
2(1 )h |
C2 |
||
1 |
|
1t |
|
oC |
o |
o |
o |
|
Где |
C1 |
|
- коэффициент скорости сопловых лопаток. |
|||||
C |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1t |
|
|
собой отношение действительной |
||||
Представляющий |
||||||||
скорости С1 к теоретической С1t на выходе из сопловой
решетки.
Рабочие лопатки движутся с окружной скоростью U. w1 – относительная скорость входа в рабочие лопатки,
равная разности векторов C1 è U и образует с осью решетки угол β1.
Если ступень активная, в каналах рабочей решетки происходит изменение направления потока.
Действительная относительная скорость потока на входе из рабочих лопаток определяется по выражению:
2 2t 
2hop 12
Где ψ- коэффициент скорости рабочих лопаток, отношение действительной относительной скорости w2 к
теоретической w2t на выходе из рабочей решетки.
Угол в2 направление скорости щ2 определяется геометрическими характеристиками решетки.
С2 – абсолютная скорость выхода потока C2 2 U (сумма векторов)
б2 – угол между С2 и плоскостью вращения.
За счет изменения направления движения потока рабочего тела на рабочих лопатках создается активное усиление Rакт.
Благодаря расширению в каналах рабочей решетки возникает реактивная сила Rрект, ее величина и
направление зависит от формы канала.
Окружная составляющая Ru, равнодействующей R, усилий Rакт и Rрект вращает ротор. А осевая составляющая Rа стремится сдвинуть ротор в осевом
направлении.
При практических расчетах турбин используют не б2́а угол б2.
Следовательно, |
проекция |
усилия |
R |
на |
направление окружной скорости – Ru |
и |
на |
||
перпендикулярное к |
ней осевое |
направление |
Ra |
|
определяют выражением:
RU G(C1 cos 1 C2 cos 2 ) Ra G(C1 sin 1 C2 sin 2 )
Осевое усилие Roc, действующее на рабочие лопатки включает помимо Ra усилие Ra˝ вызванное действием разности давлений (P1 - P2) при входе и выходе из рабочей решетки на некоторую поверхность
рабочих лопаток F:
Roc Ra Ra G(C1 sin 1 C2 sin 2 )
(P1 P2 )F
Работа и мощность.
Лекция 18
Работа и мощность развиваемые потоком на рабочих лопатках ступени, определяются из выражений
Nu RU U GU (C1 cos 1 C2 cos 2 )
LU NGU U (C1 cos 1 C2 cos 2 )
КПД ступени и потери энергии в ступени.
Лекция 18
Отношения работы на рабочих лопатках Lu к
располагаемой |
энергии |
Lo |
есть |
относительный |
||||||
лопаточный КПД ступени ηо.л.: |
|
|
||||||||
î .ë. |
LU |
|
U (C1 cos 1 C2 |
cos 2 ) |
||||||
Lo |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Lo |
|
||||
Где Lo – это разность между располагаемым |
||||||||||
теплоперепадом ступени |
|
|
|
и энергией выходной |
||||||
h |
||||||||||
|
|
Ñ22 |
|
|
o |
|
|
|||
скорости â |
используемой в последующей ступени: |
|||||||||
2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
C 2
Lo ho â 22
где λв – коэффициент использования выходной скорости С2, â 0 1 .
Работу потока можно подсчитать вычитая из располагаемой энергии ступени Lo потери возникающие
при протекании потока в каналах сопловых и рабочих решеток и потери с выходной скоростью.
Представим это на h-s диаграмме.
