Методические указания к выполнению задания 2
В диффузорах часть внешней кинетической энергии рабочего тела преобразуется в его внутреннюю энергию, в результате чего повышается температура и давление. Изоэнтропийная работа повышения давления
, (17)
где k – показатель адиабатного процесса;
R – удельная газовая постоянная;
T 1 – температура газа на входе в диффузор;
p 1 , p 2 – давление газа, соответственно на входе в диффузор и на выходе из диффузора.
Таблица 2 – Исходные данные к заданию 2
№ последней цифры шифра | р 1 , МПа | р 2 , МПа | w 1 , м/с | № предпоследней цифры шифра | t 1 , oC | h д |
0 | 0,100 | 0,160 | 400 | 0 | 38 | 0,96 |
1 | 0,105 | 0,165 | 410 | 1 | 36 | 0,94 |
2 | 0,110 | 0,170 | 420 | 2 | 34 | 0,92 |
3 | 0,115 | 0,175 | 430 | 3 | 32 | 0,90 |
4 | 0,120 | 0,180 | 440 | 4 | 30 | 0,88 |
5 | 0,125 | 0,185 | 450 | 5 | 28 | 0,86 |
6 | 0,130 | 0,180 | 460 | 6 | 26 | 0,84 |
7 | 0,135 | 0,175 | 470 | 7 | 24 | 0,82 |
8 | 0,140 | 0,170 | 480 | 8 | 22 | 0,80 |
9 | 0,145 | 0,165 | 490 | 9 | 20 | 0,82 |
Эффективность работы диффузора оценивается его КПД ηд, который равен отношению изоэнтропийной работы повышения давления к работе действительного процесса, сопровождающегося необратимыми потерями энергии
. (18)
Действительная работа диффузора равна изменению внешней кинетической энергии потока
, (19)
где w1, w2 – скорость газа, соответственно на входе в диффузор и на выходе из него.
|
|
Таким образом, скорость потока на выходе из диффузора можно определить по выражению
. (20)
Температуру газа в конце изоэнтропийного процесса в диффузоре находят, используя уравнения связи параметров
. (21)
Как было отмечено в предыдущем задании действительные процессы течения сопровождаются необратимыми потерями энергии, которые в виде теплоты трения возвращаются потоку, повышая его энтальпию и температуру на выходе. Поэтому действительная температура газа на выходе из диффузора будет выше конечной температуры изоэнтропийного процесса. Потери энергии в диффузоре можно найти по формуле
. (22)
Действительная температура газа за диффузором определяется по уравнению
. (23)
Одной из основных характеристик диффузоров является его геометрическая степень диффузорности , равная отношению площади проходного сечения на выходе f2 к площади проходного сечения на входе f1
. (24)
Если стенки диффузора не проницаемы для газа, то массовый расход газа G в каждом сечении диффузора будет неизменным
|
|
, (25)
где ρ1, ρ2 – соответственно, плотность потока на входе в диффузор и на выходе из него
. (26)
Выразив из уравнения (25) f1 и f2 и подставив в (24), получим
. (27)
Иллюстрация процесса повышения давления газа в диффузоре выполняется на миллиметровой бумаге с соблюдением масштаба по оси ординат. Образец иллюстрации приведен на рисунке 2.
Рисунок 2 – Образец повышения давления газа в диффузоре
Практическое занятие 2
Задание 3
Определить располагаемую работу, степень реактивности и окружной КПД для оптимального режима работы одноступенчатой осевой газовой турбины. Давление и температура заторможенного потока на входе в ступень, соответственно , , давление газа за ступенью , давление газа в осевом зазоре , угол выхода потока газа из соплового аппарата (исходные данные выбрать из таблицы 3). Угол выхода потока газа из рабочего аппарата в относительном движении принять , коэффициент скорости соплового аппарата коэффициент скорости рабочего аппарата . Принять для газа k=1,33; R=288,4 Дж/кг К. Привести годографы скоростей на входе в рабочее колесо и на выходе из него, процесс расширения газа в турбине проиллюстрировать в si – диаграмме.
|
|
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 103; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!