2.Упрощенный тепловой расчет последней ступени турбины.

2.1. Параметры пара после турбины при МПа=9бар и кДж/кг (по Ривкину II-III) составляют:

м³/кг; ^оС.

2.2. Расчет по параметрам рабочей решетки:

2.2.1. Принимаем м³/кг;

2.2.2. Выходная площадь решетки 3,14*1,05*0,073*sin24^o=

=0,098 м²;

2.2.3. Относительная скорость м/с;

2.2.4.Поскольку режим истечения потока из рабочей решетки задан докритический, принимается действительный угол выхода потока ^о;

2.2.5. При окружной скорости м/с

абсолютная выходная скорость равна

м/с.

2.2.6. Потери с выходной скоростью Дж/кг = 12,758 кДж/кг.

2.3. Параметры пара за рабочим колесом из построения на - диаграмме:

2876,238-12,758=2863,48 кДж/кг.

0,238 м³/кг;

2.4.Уточнение параметров w₂, c₂ и :

м/с;

м/с.

кДж/кг

2876,238-12б179=2864,059 кДж/кг;

2.5.Потеря энергии в рабочей решётке :

при коэффициенте скорости

кДж/кг

2.6.Определяем положение точки 3 на - диаграмме

2864,059-4,571=2859,488 кДж/кг.

2.7.Располагаемый теплоперепад ступени, подсчитанный от параметров торможения потока на входе в ступень

Дж/кг = 61,57 кДж/кг.

Располагаемый теплоперепад рабочей решетки

0,06*61,57=3,694 кДж/кг.

2.8. Отложив , определяем параметры на выходе из сопловой решетки:

2859,488+3,694=2863,182 кДж/кг;

2.9 Скорость на входе в рабочую решетку:

м/с.

2.10.(11) При построении выходного треугольника скоростей определяют

291,591*соs24^о=266,381 м/с >

тогда ^о.

2.12. Перепад энтальпий, срабатываемый на сопловой решетке, подсчитанный от параметров торможения потока на входе в ступень

кДж/кг.

2.13. Теоретическая скорость пара на выходе из сопловой решетки

м/с.

2.14. Коэффициент скорости сопловой решетки

.

2.15.Действительная скорость на выходе из сопел

0,976*340,222=332,119 м/с.

2.16. Потери в соплах

Дж/кг = 2,724 кДж/кг.

2.17. По is-диаграмме определяют 2863,182-2,724=2860,458 кДж/кг;

2860,458+57,875=2918,333 кДж/кг;

2.18.Окружная скорость на среднем сечении сопловой решетки

Из входного треугольника скоростей определяют

.

м/с.

Относительная погрешность

>5%.

Необходимо второе приближение с уточнением величин l₁ и l₂ для следующего приближения

=м

и = – ( - ) = 0,12-(0,073-0,069)=0,116 м

2а.Упрощенный тепловой расчет последней ступени турбины (II приближение).

2.1а. Параметры пара после турбины при МПа=9 бар и кДж/кг (по Ривкину II-III) составляют:

м³/кг; ^оС.

2.2а. Расчет по параметрам рабочей решетки:

2.2.1а. Принимаем м³/кг;

2.2.2а. Выходная площадь решетки

3,14*1,05*0,12*sin24^o=0,162 м²;

2.2.3а. Относительная скорость м/с;

2.2.4а.Поскольку режим истечения потока из рабочей решетки задан докритический, принимается действительный угол выхода потока ^о;

2.2.5а. При окружной скорости м/с

абсолютная выходная скорость равна

м/с.

2.2.6а. Потери с выходной скоростью Дж/кг = 2,654 кДж/кг.

2.3а. Параметры пара за рабочим колесом из построения на - диаграмме:

2876,238-2,654=2873,584 кДж/кг.

0,241 м³/кг;

2.4а. Уточнение параметров w₂, c₂ и :

м/с;

м/с.

Дж/кг =2,64 кДж/кг;

2876,584-2,64=2873,598 кДж/кг;

2.5а. Потеря энергии в рабочей решётке :

при коэффициенте скорости

Дж/кг = 1,616 кДж/кг.

2.6а. Определяем положение точки 3 на - диаграмме

2873,584-1,616=2871,983 кДж/кг.

м³/кг;

2.7а. Располагаемый теплоперепад ступени, подсчитанный от параметров торможения потока на входе в ступень

Дж/кг = 61,57 кДж/кг.

Располагаемый теплоперепад рабочей решетки

0,06*61,57=3,694 кДж/кг.

2.8а. Отложив , определяем параметры на выходе из сопловой решетки:

2871,982+3,694=2875,677 кДж/кг;

По диаграмме определяем

м³ /кг; МПа.

2.9а. Скорость на входе в рабочую решетку:

м/с.

2.10а.(11а) При построении выходного треугольника скоростей определяют

178,592*соs24^о=163,152 м/с > ,3

тогда ^о.

2.12а. Перепад энтальпий, срабатываемый на сопловой решетке, подсчитанный от параметров торможения потока на входе в ступень

кДж/кг.

2.13а. Теоретическая скорость пара на выходе из сопловой решетки

м/с.

2.14а. Коэффициент скорости сопловой решетки

.

2.15а. Действительная скорость на выходе из сопел

0,975*340,222=331,585 м/с.

2.16а. Потери в соплах

Дж/кг = 2,901 кДж/кг.

2.17а. По is-диаграмме определяют 2875,677-2,901=2872,775 кДж/кг;

0,236 м³/кг.

2872,775+57,875=2930,651 кДж/кг;

По построению на - диаграмме МПа, м³/кг.

Входная скорость потока оценивается как

м/с

2.18а. Окружная скорость на среднем сечении сопловой решетки

Из входного треугольника скоростей определяют

.

м/с.

Относительная погрешность

<5%.

2.19а. Дальнейшие приближения не нужны. Определяем размеры лопаток l₁ и l₂ :

=м

и = – ( - ) = 0,122-(0,116-0,12)=0,118 м

2.20. Удельная работа на лопатках ступени

61,57-2,901-1,616-2,64=54,413 кДж/кг.

2.20. Располагаемая удельная энергия ступени последней ступени турбины

61,57 кДж/кг.

2.21. Относительный лопаточный к.п.д.

%.

2.22. Относительный внутренний к.п.д.

0,867-0,03=0,854 %.

где -коэффициенты потерь энергии, связанные соответственно с протечками через диафрагментные уплотнения, надбандажные уплотнения и от трения диска, в данном упрощенном расчете принимается

.