Раздел 3. Расширение газа в каналах,
Образованных решеткой турбинных профилей
Состав осевой турбинной ступени. Преобразование энергии в сопловом аппарате и рабочем колесе. Состав радиальной и радиально-осевой турбинной ступени. Классификация судовых турбомашин. Геометрические характеристики турбинной ступени.
Основные уравнения рабочего тела. Уравнение неразрывности. Уравнение закона сохранения энергии для течения рабочего тела в неподвижных и вращающихся каналах. Полные параметры рабочего тела (параметры торможения), формулы для определения параметров торможения.
Скорость истечения рабочей среды из каналов при изоэнтропийном течении. Уравнение для вычисления скорости истечения из неподвижных и вращающихся каналов. Расход рабочей среды при изоэнтропийном течении. Закон обращения воздействий.
Изоэнтропийное течение газа в каналах турбомашин. Действительный процесс течения рабочей среды. Коэффициент скорости. Коэффициент потерь энергии в соплах. Располагаемая работа турбинной ступени. Степень реактивности. Распределение теплоперепадов между сопловым аппаратом и рабочей решеткой. Расширение газа в косом срезе лопаточного канала.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие турбомашины относятся к осевым?
2. Какие турбомашины относятся к радиальным?
3. Чем отличаются центробежные турбомашины от центро-стремительных?
4. Что такое число Маха рабочего тела?
|
|
|
5. Что такое приведенная скорость рабочего тела?
6. Какой из критериев: число Маха или приведенная скорость имеют большую интенсивность изменения при течении га-за в проточной части турбины?
7. Запишите уравнение неразрывности в дифференциальной и интегральной форме.
8. Почему в уравнение закона сохранения энергии для потока не входит работа сил трения?
9. Как изменяется энтальпия рабочего тела в процессе дрос-селирования?
10. Почему теоретический процесс течения в элементах турбинной ступени принимают адиабатным?
11. Запишите уравнение для относительной теоретической скорости на выходе из рабочего аппарата осевой турбинной ступени.
12. Запишите уравнение для теоретического расхода через сопловой аппарат турбинной ступени.
13. Что такое критический режим течения?
14. Как изменится расход рабочего тела через сопловой аппарат при сверхкритическом режиме течения, если понизить давление за соплом?
15. Как изменится расход рабочего тела через сопловой аппарат при сверхкритическом режиме течения, если повысить давление перед соплом?
16. Используя закон обращения воздействия, подберите форму диффузора для торможения потока от сверхкритической скорости до докритической.
|
|
|
17. Что такое хорда профиля турбинной лопатки?
18. Что такое угол установки профиля турбинной лопатки?
19. Что такое угол атаки при обтекании рабочим телом профиля турбинной лопатки?
20. Что такое безударное обтекание профиля турбинной лопатки?
21. Что такое относительный шаг решетки турбинных профи-лей?
22. Как определяется эффективный угол выхода из решетки турбинных профилей?
23. Дайте определение коэффициенту скорости в соплах.
24. Дайте определение коэффициенту потерь энергии в соплах.
25. Дайте определение степени реактивности турбинной ступени.
26. Изобразите в si- диаграмме действительный процесс расширения рабочего тела в реактивной турбинной ступени.
27. Как изменяются величина и направление вектора скорости потока за сопловым аппаратом при дополнительном расширении в косом срезе?
Литература
[4]-с. 15-35, 40-51; [5]-с. 154-177; [6]-с. 75-93.
Раздел 4. Потери энергии в турбинных решетках.
Работа на окружности рабочего колеса. Окружной КПД
Потери энергии в турбинных решетках. Профильные потери энергии. Потери от трения в пограничном слое. Потери от срыва пограничного слоя. Кромочные потери энергии. Волновые потери энергии. Концевые потери энергии. Вторичные течения в межлопаточных каналах.
|
|
|
Определение геометрических размеров турбинных решеток. Располагаемая энергия турбинной ступени. Коэффициент использования выходной энергии в ступени. Силовое воздействие потока на рабочие лопатки. Окружная и осевая составляющие сил, действующих на рабочую лопатку.
Действительная работа на окружности рабочего колеса. Окружной КПД. Зависимость окружного КПД от скоростной характеристики для активной и реактивной (конгруэнтной) турбинных ступеней.
Движение рабочей среды в ступенях с относительно высокими (длинными) лопатками. Пространственная структура потока в ступенях с относительно высокими лопатками.
Профилирование относительно высоких лопаток. Уравнение радиального равновесия в осевом зазоре. Профилирование лопаток по закону постоянной циркуляции. Изменение параметров потока по высоте лопатки при закрутке по закону постоянной циркуляции.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие потери энергии являются составляющими суммарных потерь для турбинных решеток?
2. Какие потери энергии относятся к профильным потерям энергии?
3. При каких режимах течения рабочего тела в проточной части имеют место волновые потери энергии?
|
|
|
4. Перечислите факторы, влияющие на нестационарность потока в проточной части турбинной ступени.
5. Как влияет увеличение шага турбинной решетки на потери от трения в пограничном слое?
6. Как влияет увеличение шага турбинной решетки на потери энергии от вторичных течений?
7. Что такое степень парциальности впуска турбинной решетки?
8. Запишите выражение для определения длины лопатки турбинной решетки через её геометрические и газодинамические характеристики.
9. Что такое коэффициент расхода турбинной решетки?
10. Дайте определение располагаемой энергии (работы) турбинной ступени.
11. Для каких турбинных ступеней располагаемая работа равна изоэнтропийной работе?
12. Дайте определение закона количества движения.
13. Запишите уравнения для окружной и осевой составляющих сил, действующих на рабочую лопатку со стороны потока рабочего тела.
14. Дайте определение окружной работе рабочей решетки.
15. Что такое скоростная характеристика турбинной ступени?
16. Какие турбинные ступени: активные или реактивные имеют большее значение оптимальной скоростной характеристики?
17. Какие турбинные ступени относятся к ступеням с относительно длинными лопатками?
18. Как изменяется степень реактивности по длине лопатки?
19. Какой метод профилирования относительно длинных лопаток получил наибольшее распространение в газовых турбинах?
20. Чем вызвано повышение экономичности турбинной ступени при использовании закрученных по длине лопаток?
Литература
[4]-с. 57-93; [5]-с. 178-189; [6]-с. 93-126.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 348; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!