Шеметов А.А / диплом_Шеметов

Таблица 4.3

┌───────────────────────────────────────────────┐ │ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (c yчeтoм вaшиx пoпpaвok) │ └───────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────┐ │ ДЛЯ ТУРБИНЫ В ЦЕЛОМ │

└─────────────────────┘

┌────────────────────┐

│РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА │

│(пo cтyпeням) │ └────────────────────┘

┌────┬─────────┬───────┬───────┬────────┬────────┬────────┬────────┬──────────┐ │ N │ G1 │ U1 │ C1 │ ALFA1 │ T1 │ T1* │ TW1* │ P1 │ ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤ │ - │ кг/c │ м/c │ м/c │ гpaд │ К │ К │ К │ Пa │ ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤

└────┴─────────┴───────┴───────┴────────┴────────┴────────┴────────┴──────────┘

43

┌────┬───────┬────────┬───────┬──────────┬────────┬───────┬────────┬──────────┐ │ N │ W1 │ BETA1 │ MC1 │ REC1 │ B1 │ T1/B1 │ DZ1N │ P1* │ ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤ │ - │ м/c │ гpaд │ - │ - │ м │ - │ - │ Пa │ ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤

└────┴───────┴────────┴───────┴──────────┴────────┴───────┴────────┴──────────┘

┌────┬─────────┬───────┬───────┬────────┬────────┬────────┬────────┬──────────┐ │ N │ G2 │ U2 │ C2 │ ALFA2 │ T2 │ T2* │ TW2S* │ P2 │ ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤ │ - │ кг/c │ м/c │ м/c │ гpaд │ К │ К │ К │ Пa │ ├────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼────────┼────────┼────────┼──────────┤

└────┴─────────┴───────┴───────┴────────┴────────┴────────┴────────┴──────────┘

┌────┬───────┬────────┬───────┬──────────┬────────┬───────┬────────┬──────────┐ │ N │ W2 │ BETA2 │ MW2 │ REW2 │ B2 │ Т2/B2 │ DZ2N │ P2Y* │ ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤ │ - │ м/c │ гpaд │ - │ - │ м │ - │ - │ Пa │ ├────┼───────┼────────┼───────┼──────────┼────────┼───────┼────────┼──────────┤

└────┴───────┴────────┴───────┴──────────┴────────┴───────┴────────┴──────────┘

┌────┬─────────────┬─────────┬────────────┬────────┐────────┐ │ N │ SI1 │ HU │ N3 │ KPDV │ KPDY* │ ├────┼─────────────┼─────────┼────────────┼────────┤────────┤ │ - │ Пa │ Дж/кг │ Вт │ - │ - │ ├────┼─────────────┼─────────┼────────────┼────────┤────────┤

└────┴─────────────┴─────────┴────────────┴────────┘────────┘

Вceгo былo paccчитaнo 1 вapиaнтoв.

*****************************************************************

В вapиaнтe 1 пoлyчeнo нaибoльшee знaчeниe КПД тypбины:

44

Проведем расчет эффективности диффузора. Эффективность диффузора Сp вычисляется по формуле:

cp p3 p22

2 c2

2 ,

где Р3 – давление за диффузором (атмосферное давление), Р2 – давление за последней ступенью СТ, 2 - плотность газа, в сечении за последней ступенью СТ, С2 – скорость потока на выходе из последней ступени СТ.

Таким образом:

Полученное значение эффективности диффузора удовлетворяет существующим реальным значениям, поэтому перерасчет проводить не будем.

Мощность турбины, согласно расчетам, составляет 32,07МВт. В процессе проектирования было принято решение об использовании выходного диффузора, что прибавило полезной мощности установке.

45

4.4. Расчет закрутки потока.

Проведем расчет закрутки потока в пяти сечениях по высоте рабочей лопатки 2 ступени свободной турбины в соответствии с методикой [4]. Расчет закрутки потока проведем по закону 1 const. К положительным свойствам закрутки такого типа относится относительная дешевизна изготовления лопаточного аппрата.

Результаты расчета приведены в табл. 4.4.

Треугольники скоростей в пяти сечениях по высоте лопатки представлены на рис. 4.4.1-4.4.5.

46

Рис. 4.4.1. Треугольники скоростей в сечении 1 (корневое сечение).

Рис. 4.4.2. Треугольники скоростей в сечении 2 (средне-корневое сечение).

Рис. 4.4.3. Треугольники скоростей в сечении 3 (среднее сечение).

Рис. 4.4.4. Треугольники скоростей в сечении 4 (средне-периферийное сечение).

Рис. 4.4.5. Треугольники скоростей в сечении 5 (периферийное сечение).

47

4.5. Постороение профилей лопаточного аппарата.

Для построения профилей лопаточного аппарата необходимо знать значения параметров хорды (b), ширины (B) , шага (t) , радиуса входной (rвх) и выходной (rвых) кромок.

Из окончательного газодинамического расчета СТ на среднем диаметре (сечение 3) для РЛ имеем:

(t/b)opt 0,912; b 0,0494м .

По этим параметрам несложно найти остальные значения параметров на среднем диаметре, необходимых для построения профиля РЛ:

rвх 0,033 b 0,033 0,0494 0,0017м ; rвых 0,017 b 0,017 0,0494 0,00087м.

Для определения параметров РЛ в сечениях 1, 2, 4, 5, зададимся по линейному закону изменением ширины лопатки по высоте таким образом, чтобы хорда по высоте уменьшалась, проектируемая лопатка отвечала прочности, и чтобы получившиеся значения (t /b) по возможности совпадали с оптимальными. Результаты прочностных расчетов приведены в соответствующей главе.

Шаг решетки для РЛ в сечениях 1, 2, 4, 5 рассчитывался по следующей

формуле: t d , где z – число лопаток.

z

Параметры решетки для РЛ в пяти сечениях представлены в табл. 4.5.1.

Результаты профилирования представлены на рис. 4.5.1. – 4.5.5.

Рис. 4.5.1. Треугольники скоростей и рабочая лопатка в сечении 1 (корневое сечение).

49

Рис. 4.5.2. Треугольники скоростей и рабочая лопатка в сечении 2 (средне-корневое сечение).

50

Рис. 4.5.3. Треугольники скоростей и рабочая лопатка в сечении 3 (среднее сечение).

51

Рис. 4.5.4. Треугольники скоростей и рабочая лопатка в сечении 4 (средне-периферийное сечение).

52