Методические указания к выполнению задания 3
Располагаемая работа (энергия) одноступенчатой турбины, также как и изолированной турбинной ступени равна располагаемой работе изоэнтропийного процесса расширения, которая определяется по выражению
. (28)
Таблица 3 – Исходные данные к заданию 3
| № последней цифры шифра | p о * , МПа | p 2 , МПа | № предпоследней цифры шифра | T o * , К | α1, град. | p 1 , МПа |
| 0 | 0,25 | 0,10 | 0 | 620 | 12 | 0,15 |
| 1 | 0,26 | 0,105 | 1 | 640 | 14 | 0,155 |
| 2 | 0,27 | 0,11 | 2 | 660 | 16 | 0,16 |
| 3 | 0,28 | 0,115 | 3 | 680 | 18 | 0,165 |
| 4 | 0,29 | 0,12 | 4 | 700 | 20 | 0,16 |
| 5 | 0,25 | 0,115 | 5 | 720 | 18 | 0,155 |
| 6 | 0,26 | 0,11 | 6 | 740 | 16 | 0,15 |
| 7 | 0,27 | 0,105 | 7 | 760 | 14 | 0,145 |
| 8 | 0,28 | 0,10 | 8 | 780 | 12 | 0,14 |
| 9 | 0,29 | 0,095 | 9 | 800 | 14 | 0,135 |
Турбинная ступень состоит из соплового и рабочего аппаратов, в которых идет процесс расширения рабочего тела. Сопловой аппарат служит для преобразования части располагаемой энергии во внешнюю кинетическую энергию потока и крепится в корпусе турбины неподвижно. В рабочем аппарате часть кинетической энергии потока и оставшаяся часть располагаемой энергии преобразуются в механическую энергию вращения ротора турбины, на котором крепится рабочий аппарат. Таким образом, располагаемая работа турбинной ступени распределяется между сопловым и рабочим аппаратами
, (29)
где L01, L02 – располагаемая работа, соответственно соплового аппарата и рабочего аппарата.
|
|
|
Располагаемая работа соплового аппарата
. (30)
Располагаемая работа рабочего аппарата
, (31)
где T1 – температура газа на входе в рабочий аппарат.
Из уравнения (29) следует, что можно спроектировать бесконечное количество турбинных ступеней, которые будут иметь одинаковую располагаемую работу, но отличаться соотношением 
и 
. С целью конкретизации этого соотношения вводится понятие степени реактивности турбинной ступени ρ.
Под степенью реактивности турбинной ступени понимают отношение располагаемой работы рабочего аппарата к располагаемой работе турбинной ступени
. (32)
Действительная абсолютная скорость потока на выходе из соплового аппарата (на входе в рабочий аппарат) определяется по выражению
. (33)
Оптимальный режим работы турбинной ступени, при котором окружной КПД 
имеет максимальное значение для заданных начальных и конечных параметров газа, соответствует оптимальной скоростной характеристике
, (34)
|
|
|
где 
- оптимальная окружная скорость среднего диаметра на входе в рабочий аппарат.
Для оптимального режима осевой турбинной ступени окружные скорости для средних диаметров на входе в рабочий аппарат и на выходе из него 
и 
будем считать одинаковыми и равными оптимальному значению окружной скорости, то есть
. (35)
Оптимальную скоростную характеристику можно определить по приближенной формуле
. (36)
Относительная скорость w1 и угол потока β1 на входе в рабочее колесо определяются по выражениям
, (37)
. (38)
Относительная скорость потока на выходе из рабочего аппарата 
определяется из уравнения
. (39)
Работа на окружности рабочего колеса (окружная работа)
. (40)
Окружной КПД турбинной ступени
. (41)
Годограф скоростей турбинной ступени выполняется на миллиметровой бумаге с соблюдением масштаба величин скоростей. Образец иллюстрации приведен на рисунке 3. Иллюстрация процессов расширения газа в турбинной ступени выполняется с использованием рисунка 4.
|
|
|
Рисунок 3 – Образец годографа скоростей турбинной ступени
Задание 4
Определить окружные потери энергии, внутреннюю работу и внутренний КПД осевой турбинной ступени, исходные данные для которой приведены в задании3. Дополнительно принять суммарный коэффициент внутренних потерь энергии турбинной ступени 
. Процесс расширения рабочего тела в турбинной ступени проиллюстрировать в si – диаграмме с указанием окружных потерь энергии, окружной и внутренней работы.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 95; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!