Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
госы / Ответы.docx
Скачиваний:
228
Добавлен:
09.06.2017
Размер:
8.48 Mб
Скачать

3. Основные параметры ступени турбины.

Ступень турбины характеризуется прежде всего своей геометрией. Основными геометрическими размерами рабочего колеса являются (рис. 4.6):

DT - наружный диаметр (по концам лопаток);

DB - внутренний диаметр (по основанию лопаток);

DCP - средний диаметр: .

Рис. 4.6. Основные геометрические параметры ступени турбины:

δ – радиальный зазор; Δ – осевой зазор; γ – угол уширения; SC и SK – ширина лопаток соплового аппарата и рабочего колеса; DT – наружный диаметр колеса; DB - диаметр втулки; hл – высота лопатки

Кроме того, в теории турбин широко пользуются понятием относительной длины лопаток h/ DCP, под которой понимают отношение длины лопатки h к среднему диаметру DCP.

Выбор относительной длины лопаток непременно связан со значением окружной скорости турбины. Окружная скорость является одним из основных параметров турбины. При прочих равных условиях, чем больше относительная длина лопатки, тем меньше должна быть окружная скорость из прочностных соображений. Для турбин современных ГТД окружная скорость на среднем радиусе изменяется от и =210... 370 м/с до 450...500 м/с.

Другими параметрами турбины являются скорость с0 газа на входе в сопловой аппарат первой ступени и осевая скорость на выходе из рабочих лопаток последней ступени, определяющая длину лопаток этой ступени. Значение с0 колеблется в пределах от 150 до 200 м/с, а значение с = 200...350 м/с и более.

Помимо абсолютных значений параметров в теории турбин очень важное значение имеют относительные параметры ступени.

1. Отношение давления перед и за ступенью (а также ), называемоестепенью расширения газа или степенью понижения давления. Для краткости будем называть ее перепадом давления ступени.

2. Степень реактивности ступени. Под степенью реактивности понимают отношение располагаемого теплоперепада в колесе к располагаемому теплоперепаду в ступени, т.е.

.

Степень реактивности показывает, как распределяется общий адиабатный теплоперепад между сопловым аппаратом и рабочим колесом. При ρ = 0 и НК = 0 турбина называется активной.

3. Параметры и/с1 и и/сАД . Выше было показано, что форма рабочего колеса при заданной абсолютной скорости газа с1 зависит от окружной скорости и. Очевидно, что наиболее полно это положение можно характеризовать для любого изменения и и с1 отношением и/с1. Параметр и/с1 характеризует прежде всего кинематику потока перед рабочими лопатками.

4. Коэффициент нагрузки ступени турбины. Под коэффициентом нагрузки (коэффициентом мощности) понимают отношение эффективной работы ступени к и2, т.е.

.

Коэффициент нагрузки характеризует нагруженность ступени турбины при заданной окружной скорости. Он также является функцией двух безразмерных параметров, рассмотренных выше.

Сравнительно небольшой диапазон употребляемых значений коэффициента нагрузки позволяет пользоваться этой величиной как конструктивным параметром, определяющим окружную скорость турбины.

5. Число по абсолютной скорости на выходе из ступени. характеризует податливость турбины с точки зрения ее управления (регулирования), что осуществляется путем регулирования критического сечения реактивного сопла. При больших турбина становится «жесткой» и плохо управляемой, а при = 1 происходит полное запирание турбины, и она становится вообще неуправляемой и изменениесопла (стоящего за турбиной) не приводит к изменению режима работы турбины.

Билет 6