40
.docxктивные турбины (турбинные ступени)
Проточная часть, состоящая из одного ряда сопел и одного ряда рабочих лопаток, образует простейшую турбинную ступень.
В активном варианте ступени расширение рабочего вещества (падение давления) имеет место только в соплах; на рабочих лопатках давление остается постоянным.
Реактивные турбинные ступени
Расширение рабочего вещества имеет постепенный характер: давление частично падает в соплах, а затем - до конечного значения - на рабочих лопатках, что обусловливается соответствующим профилем проточной части.
;
Основные уравнения, описывающие процессы преобразования энергии в турбине
Процессы преобразования тепловой энергии пара (газа) в механическую энергию вращения ротора турбины связаны с течением потока через каналы решеток профилей.
Экономичность преобразования энергии, а следовательно и КПД турбины, зависит от того, насколько совершенным будет течение потока, насколько малы в нем потери.
Таким образом, в основе процессов, имеющих место в проточной части турбины, лежат законы истечения и их основные уравнения, а также термодинамические зависимости, касающиеся свойств паров и газов. К их числу можно отнести:
1. Уравнения закона сохранения энергии
Здесь
h0 и h1 начальная и
конечная энтальпия потока, кДж/кг
с0 и с1 – соответствующие скорости, м/с.
по назначению решетки турбин подразделяют на сопловые и рабочие. В пределах каждого из этих типов решеток их можно разделить на несколько групп по числу Маха. В зависимости от числа Маха принята следующая классификация сопловых и рабочих решеток: типа А (дозвуковые) при М<0,7 0,9; типа Б (околозвуковые) при 0,9<М<1,15; типа В (сверхзвуковые) при 1,1<М<1,3; типа Р (расширяющиеся — сопла Лаваля) при М>1,3-1,5.
Для расчета и проектирования турбинных ступеней необходимо знать энергетические и аэродинамические характеристики сопловых и рабочих решеток, важнейшими из которых являются: коэффициенты потерь энергии и (или соответственно коэффициенты скорости и ), коэффициенты расхода и , углы выхода потока α1 и β2.