7. Работа турбомашины на внешнюю сеть

Зная действительную индивидуальную характеристику турбо­машины и характеристику внешней сети, построенные в одинако­вых масштабах, рабочий режим турбомашины, т. е. определенное значение ее подачи , напора и КПД η находят как точку пересечения указанных характеристик.

Рис.7. Рабочие режимы центробежной турбомашины: а - при неизменной характеристике турбомашины и изменяю­щейся внешней сети; б - при неизменной внешней сети и изменяющейся характеристике турбомашины

Графическое определение рабочего режима турбомашины на внешнюю сеть показано на рис. 7 а.

Точка I показывает рабочий режим турбомашины, которому ­соответствуют и . B данном случае . Для по­лучения наивыгоднейшего (оптимального) рабочего режима турбо­машины, соответствующего , надо изменить характеристику сети. В данном случае необходимо увеличить поперечное сечение сети или уменьшить сопротивления в ней так, чтобы характеристика приняла вид кривой 4, тогда рабочий режим III составит и . Если изменить характеристику сети так, чтобы она приняла вид кривой 5, то рабочий режим II определится величинами и

Изменение рабочих режимов турбомашины (рис.11б) может быть при постоянной характеристике сети, что можно осуществить измене­нием частоты вращения рабочего колеса турбомашины, числа рабочих колёс и другими способами. Рабочие режимы турбомашины показаны точками I-III-II с соответствующими значениями подачи, напора и КПД.

Рабочие режимы турбомашин с одной точкой пересечения характеристик турбомашины и внешней сети являются устой­чивыми, т. е. такими, которые могут автоматически восстанавли­ваться при устранении причин, вызвавших их изменение. Устой­чивый режим является необходимым условием нормальной работы турбомашины

8. Законы пропорциональности

Две турбомашины одной серии, т. е. геометрически подобные, имеющие рабочие колеса диаметрами D₁ и D₂ с одинаковыми углами установки лопастей и работающие с частотой вращения п₁ и n₂ на внешние сети с одинаковыми характеристиками, имеют подобные режимы, отвечающие следующим соотношениям подач , напоров и мощностей :

; . (10)

Для одной и той же турбомашины, когда имеем

; ; . (11)

В этом случае законы пропорциональности формулируются так:

– подача турбомашины прямо пропорциональна частоте вращения рабочего колеса;

– напор, создаваемый турбомашиной, прямо пропорционален частоте вращения во второй степени;

– мощность турбомашины прямо пропорциональна частоте вращения в третьей степени.

Законы пропорциональности не распространяются на турбо­машины, работающие со значительной геометрической высотой подачи. Кроме того, при этих законах значение КПД принимается неизменным, а это неверно, так как с изме­нением режима работы изменяется и КПД. Следовательно, и при больших изменениях законы пропорциональности несправедливы.