Действительный поцес течения раб среды 40
Действительный процесс течения рабочей среды в каналах турбинных решетокотличается от изоэнтропийного тем, что протекает с внутренним (подвод теплоты трения), а в общем случае - и с внешним (передача теплоты окружающей среде или охлаждающему телу) теплообменом. Из-за наличия теплообмена энтропия рабочей среды не остается постоянной, а возрастает при подводе теплоты трения и уменьшается при отводе теплоты в окружающую среду или передаче ее охлаждающему телу (газовые турбины). В частном случае, когда подводимая теплота равна отводимой, энтропия сохранится неизменной, однако сам процесс остается необратимым и отличается от ранее рассмотренного обратимого изоэнтропийного процесса. Причинами внутреннего теплообмена являются различные потери, имеющие место в реальном процессе расширения, такие, как трение рабочей среды о стенки каналов, вихреобразования и др. Отмеченные потери приводят к тому, что часть кинетической энергии в процессе расширения преобразуется в тепловую, которая возвращается к рабочей среде. В результате этого энтальпия рабочей среды в конце действительного процесса расширения больше, чем в конце изоэнтропийного, а действительная скорость с1 истечения меньше, чем теоретическая скорость с11. Действительный процесс расширения в сопловых и рабочих каналах
турбинной ступени без внешнего теплообмена (а именно такой в дальнейшем будет рассматриваться) изображается в диаграмме i-s наклонными линиями 0-1 и 1-2, соединяющими точки начала и конца действительного процесса течения (рис. 4.9). Линии 0-1 и 1-2 будем в дальнейшем условно называть политропами расширения. При определении действительных скоростей истечения из сопловой с1 и рабочей w2 решеток используются формулы (4.24), (4.32) и (4.33) изоэнтропийного течения рабочей среды .. При этом потери реального процесса течения учитываются поправочными коэффициентами <р и 'ф, называемыми коэффициентами скорости. Под коэффициентом скорости понимается отношение действительной скорости выхода потока из решетки к теоретической. Применительно к решеткам турбинной ступени: <р = с1!с1 1 - коэффициент скорости сопловой решетки; 'ф = w2/w 21 - коэффициент скорости рабочей решетки.
|
|
|
9.2. Влияния числа рабочих лапаток на напор центробежного компрессора
Кроме изменения относительной скорости w в поперечном сечении рабочего канала, осевой вихрь отклоняет поток на выходе из колеса в сторону, противоположную направлению его вращения. Поэтому угол β2 выхода относительной скорости w2 в выходном сечении рабочего колеса становится больше выходного угла б2 л рабочей лопатки. Увеличение угла выхода β 2 потока на Δβ 2 уменьшает проекцию с 2u абсолютной скорости с2 на окружное направление и соответственно снижает напор, создаваемый ступенью (рbс. 9.7). С учетом увеличения угла выхода потока из рабочего колеса под воздействием осевого вихря теоретический напор центробежного компрессора составит (при C1u = 0) 
|
|
|
коэффициент мощности или напора, равный отношению теоретических напоров при конечном и бесконечном числе рабочих лопаток. Напор h*0 может быть определен и по формуле (9. 11) с учетом действительного угла β2 выхода потока из рабочего колеса. В случае радиальных лопаток формула (9. 14) принимает вид 
В современных компрессорах число лопаток Zн = 10 -;- 32. В ступенях с радиальными лопатками чаще всего Zн = 16-;-28. Число лопаток колеса влияет не только на напор, но и на к. п. д. сту· пени. При малом числе лопаток увеличивается давление на лопатку, растет разность скоростей на ее вогнутой и выпуклой поверхности и возникают потери, обусловленные срывом потока. При очень большом числе лопаток растут потери от трения.
С учетом влияния конечного числа рабочих лопаток окружная составляющая с2u абсолютной скорости выхода из рабочего колеса определится по формуле 
Абсолютная скорость выхода и ее угол соответственно: 
В приведенных формулах c2r - радиальная составляющая скорости с2 выхода потока из колеса. Со скоростью с 2 поток поступает в безлопаточный или щелевой диффузор.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 154; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!