2. Подробный расчет ступеней цвд.

   1. Расчет регулирующей ступени

Задачей расчета является определение геометрических размеров ступени, определение КПД и мощности. А также выбор профилей сопл и рабочих лопаток.

Из ориентировочного расчета неизменными остаются величины:

• Располагаемый тепловой перепад регулирующей ступени кДж/кг

• Диаметр регулирующей ступени м

• Отношение скоростей

• Степень реакции регулирующей ступени =0,08

1. Расчет сопл регулирующей ступени

Режим истечения докритический

Теоретическая скорость истечения из сопл

м/с

Площадь выходного сечения сопл

_1t=0,0173 м³/кг ; коэффициент расхода _1t=0,97

м²

Произведение степени парциальности на высоту сопловой решетки

мм

Высота сопловой решетки

мм

2. Выбор профиля сопловой лопатки

Число Маха

По _1э=12 и М_1t=0,613 по каталогу профилей выбираем профиль С-9012А

Относительный шаг — t = 0,775

Угол установки — _у = 33

Ширина решетки — B₁=51 мм

Хорда профиля — мм

Шаг решетки — t₁ = b₁t =93,640,775=72,57 мм

Число сопловых лопаток

шт

Уточняем шаг решетки

мм

Уточняем относительный шаг решетки

Уточняем угол установки

Поt₁=0,775 и _1э=12 по атласу определяем _у=32,6

Выходная шрина сопловых каналов

мм

3. Определение потерь сопловой решетки

Из атласа профилей: _атлас = 0,032

Тепловая потеря в сопловой решетке

кДж/кг

Скоростной коэффициент

Действительная скорость истечения из сопл

м/с

4. Одновенечная ступень

К определению выходного угла лопаток рабочего венца

 ₁ = 20

м/с

м/с

кДж/кг

Потери в лопатках венца

Из атласа профилей _атлас=0,069

Действительная скорость

м/с

Потеря энергии в рабочих лопатках

кДж/кг

 ₂ = 42

м/с

Выбор профиля рабочих лопаток.

Число Маха

Профиль рабочих лопаток — Р-2617А по _2э и М_2t

Относительный шаг — t = 0,595

Угол установки — _у = 79

Хорда профиля — b₁ = 50 мм

Шаг решетки — t₁ = b₁t =500,595=29,75 мм

Число рабочих лопаток

шт

Уточняем шаг решетки

Уточняем относительный шаг решетки

Уточняем угол установки

Поt₁=0,771 и _2э=17 по атласу определяем _у=79,1

Потери в рабочих лопатках

Из атласа профилей _атлас=0,0411,1611+0,0391,425,6/3511=0,0875

Действительная скорость

м/с

Потеря энергии в рабочих лопатках

кДж/кг

 ₂ = 50

м/с

Выходная высота рабочей решетки

Относительный лопаточный КПД

Где потери тепла с выходной скоростью: кДж/кг

5. Определение внутреннего относительного КПД.

Потери на трение и вентиляцию

кВт

Тепловая потеря на трение и вентиляцию

кДж/кг

Относительная потеря на трение и вентиляцию

Потеря на выколачивание застойного пара

Где: m = 3; B₂ = 50 мм — ширина ряда рабочих лопаток

Потери тепла на выколачивание

кДж/кг

Внутренний относительный КПД ступени

Использованный тепловой перепад ступени

кДж/кг

Внутреняя мощность

кВт

Строим процесс расширения пара в h, s – диаграмме (рис.5).

Рис. 5. Процесс расширения пара в регулирующей ступени в h, s – диграмме.

Рис. 6. Треугольники скоростей регулирующей ступени.

6. Определение расхода пара через нерегулируемые ступени.

Расход пара на входе в нерегулируемые ступени будет меньше, чем расход через регулирующцю ступень, на величину утечки через переднее концевое уплотнение т.е.: