рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Расчёт ступеней скорости

Расчёт ступеней скорости - Конспект, раздел Образование, Конспект лекций по курсу Теория паровых и газовых турбин Работу, Которую Развивает 1 Кг Рабочего Тела, Протекающего Через Двухвенечную...

Работу, которую развивает 1 кг рабочего тела, протекающего через двухвенечную ступень скорости, следует рассматривать как сумму работ в рабочих решётках первого и второго рядов.

 

(129)

 

Относительный лопаточный КПД ступени скорости можно определить по формуле:

 

. (130)

 

С другой стороны, разделив работу каждого венца на располагаемую энергию, найдём КПД ступени:

 

, (131)

 

где ; и т.д. – отдельные потери , выраженные в долях располагаемой энергии ступени.

Коэффициент скорости ψп поворотной решётки принимается по соответствующим данным как и для рабочей решётки.

Рис. 39

На рис. 39 построены кривые изменения отдельных потерь и ηо.л. в зависимости от u / сф для одновенечной активной ступени скорость и для двух- и трёхвенечных активных ступеней скорости. Во всех трёх вариантах ρ=0.

Как видно из диаграммы, максимум КПД двухвенечной ступени скорости достигается при значениях u / сф от 0.23 до 0.27 и в основном определяется законом изменения потерь с выходной скоростью ξв.с. .

Максимум КПД трёхвенечной ступени скорости получается при значениях u / сф = 0.12 – 0.18 . Наибольший относительный выигрыш в КПД за счёт применения третьего венца возникает при значениях u / сф = 0.08 – 0.16 .

Если допустить, что при изменении u / сф окружная скорость u сохраняется постоянной и что, следовательно, изменение u / сф достигается в результате изменения располагаемого теплоперепада, то можно нанести кривую располагаемого теплоперепада при одинаковой окружной скорости u . Такая кривая построена на рис. 39. Теплоперепад, перерабатываемый одновенечной ступенью при u / сф = 0.47, принять за единицу и кривая H0 /H0 показывает относительный рост располагаемого теплоперепада.

В общем виде оптимальное отношение скоростей (u / сф)опт для m-венечной ступени скорости должна быть в m раз меньше, чем для одновенечной ступени, т.е. в случае активной ступени:

 

, (132)

 

где m – число венцов в ступени скорости.

На рис. 40 показаны идеализированные треугодьники скоростей для ступеней скорости: а – двухвенечной; б – трёхвенечной.

Рис. 40

 

Определение размеров сопловой, рабочих и поворотной решёток в ступени скорости производится по формулам, аналогичным выведенным в лекции № 9:

выходная площадь суживающейся сопловой решётки при и расширяющейся при

 

, (133)

 

а в случае критического расхода в суживающихся каналах (при к = 1.3)

 

; (134)

 

выходная площадь рабочей решётки первого ряда

 

; (135)

 

выходная площадь поворотной решётки

 

, (136)

и т.д. Коэффициенты расхода в первом приближении могут быть приняты μ1=0.97; μ2= μп= μ2’=…=0.92 – 0.95.

Если долю располагаемого теплоперепада всей ступени H0 , перерабатываемого в рабочих и поворотной решётках двухвенечной ступени скорости (рис. 41) обозначить как

 

; ; ;

 

то теоретические скорости потока определятся по формулам:

 

; (137)

 

; (138)

 

; (139)

 

. (140)

 

На рис. 41 показан процесс расширения рабочего тела в h, s-диаграмме для двухвенечной ступени скорости.

Рис. 41

 

Удельный объём рабочего тела для каждой решётки принимаются по h, s-диаграмме в конце изоэнтропного расширения.

При заданных среднем диаметре ступени d , степени парциальности e и углах α , β , α и β определяются выходные высоты лопаток:

 

; (141)

 

; (142)

 

; (143)

 

. (144)

 

Или, выбирая перекрыши, т.е. разность l2l1 , lпl2 и l2lп определяем углы β , α и β .

Отношение выходных высот лопаток можно найти из формулы:

. (145)

 

Угол α принимается в пределах от 8 до 16 0 . Малые значения α применяются в ступенях с небольшим объёмным пропуском рабочего тела для увеличения степени парциальности e.

Следует отметить, что уменьшение выходных углов лопаток приводит к увеличению высот этих лопаток. При этом снижаются выходные потери ξв.с. . Однако при малых углах α увеличивается протяжённость спинки профиля в косом срезе и уменьшается величина горла О1, что ведёт к росту профильных потерь энергии потока.

Ширину профиля рабочих лопаток из-за высоких нагрузок потока обычно выбирают в пределах 40 – 60 мм и более.

В практике турбостроения обычно допускают суммарную реактивность в рабочих и поворотной решётках ρ1 + ρп + ρ1 от 3 до 12% по отношению к тепловому перепаду ступени.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекций по курсу Теория паровых и газовых турбин

Лекция.. Введение Конспект по курсу Теория паровых и газовых турбин часть I составлен на основании лекций по этому предмету читавшихся для студентов направления..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчёт ступеней скорости

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Основные уравнения движения жидкости сжимаемой жидкости
Преобразование энергии в ступени турбины происходит в результате обтекания сжимаемой жидкостью ( рабочим телом ) сопловых неподвижных и рабочих лопаток турбины. Законы течения рабочего тела подробн

Уравнение неразрывности
Если в сечении 1 через канал площадью F1 проходит массовый расход рабочего тела G1 с переменным удельным объёмом v1 и с переменной скоростью

Уравнение количества движения
При движении в направлении x и силе сопротивления R, отнесённой к 1 кг массы рабочего тела, дифференциальное уравнение изменения количества движения (уравнение имп

Уравнение сохранения энергии
  Уравнение сохранения энергии для установившегося движения потока справедливо независимо от того, сопровождается ли течение потока потерями или происходит без потерь:  

Рассмотрим различные случаи применения записанных выше уравнений для расчёта канала
Решая уравнение (10) относительно c1 , находим:   , (12)   где h – эн

Турбинные решётки
  Турбинная ступень образуется из неподвижной (сопловой) и вращающейся (рабочей) лопаточных решёток. В каждой решётке лопатки одинаковы, установлены под одним и тем же

Потери энергии при обтекании турбинных решёток
Потери энергии, связанные с течением рабочего тела в решётках, можно разделить на несколько составляющих: 1. профильные потери ζпр, определяемые при

Профильные потери
Потери на трение в пограничном слое можно определить теоретически, если известен режим пограничного слоя и его условные толщины у выхода из решётки. Обычно для сопловых конфузорных решёток

Коэффициенты расхода
При определении выходных сечений сопловых и рабочих решёток необходимо знать действительный характер течения в решётке. Наличие пограничного слоя, неравномерность полей скоростей и вторичные течени

Углы выхода потока
Угол выхода потока из сопловой α1 и рабочей β2 решёток, под которыми подразумеваются осреднённые с помощью уравнения количества движения по шагу t и высоте

Расширение рабочего тела в косом срезе решётки
Рассмотрим сверхзвуковое истечение рабочего тела в суживающейся решётке. При М1t=1, т.е. при , в минимальном выходном сечении реш

Турбинных решёток
  Для расчёта турбинных ступеней, построения треугольников скоростей, определения КПД и мощности ступени удобно пользоваться коэффициентами скорости: · для сопловой ре

Характеристики двухфазной среды
В последних ступенях конденсационных турбин и в большинстве ступеней влажнопаровых турбин процесс расширения пара происходит ниже пограничной кривой x = 1 (рис. 19).  

Образование влаги в элементах турбины
При переходе однофазной среды в двухфазную область состояния ( в сопловых турбинных решётках) с большими скоростями c и соответственно с большим абсолютным градиентом давления dp изме

Преобразование энергии в осевой турбинной ступени
В ступени турбины работа расширения рабочего тела преобразуется в кинетическую энергию потока, а последняя – в механическую работу. Рассмотрим это преобразование применительно к одной из ступеней о

Относительный лопаточный КПД
Относительный лопаточный КПД ступени представляет собой отношение работы ступени Hu, развиваемой 1 кг рабочего тела, к её располагаемой энергии

Характеристики турбинной ступени
При расчёте турбинной ступени требуется выбрать её основные размеры: · форму профилей сопловых и рабочих решёток; · высоты решёток , · углы их установки, · конст

Выбор степени реактивности
Проектирование ступени начинается с выбора типа ступени. Ступени могут быть либо активные (ρ = 0.02 – 0.25), либо реактивные (ρ > 0.4). Активные ступ

Определение основных размеров ступени
При заданном теплоперепаде ступени и выбранном значении отношения скоростей u/cф диаметр ступени равен:  

Определение кпд ступени
  Потери энергии в рабочей решётке определяют по формуле:   . (106)   Коэффициен

Основные уравнения и методы расчёта
  Выше изложенные расчёты относились к среднему диаметру ступени и они могут быть справедливы по всей высоте лопаток только в тех случаях. Когда d/l >10 – 15. При меньших зн

Законы закрутки решётки
При проектировании ступени часто зависимость задаётся косвенным путём – через изменение по радиусу скоростей потока или их составляющих, или

Выбор степени реактивности для ступеней большой верности
Из уравнения (122) видно, что наименьшая степень реактивности ρк соответствует корневому сечению. Однако, если степень реактивности станет отрицательной (ρк

Особенности ступеней скорости
Располагаемый теплоперепад, срабатываемый в турбинной ступени, определяется окружной скоростью u и отношением скоростей u / сф . Причём, чем меньше это отношение при заданн

Относительный внутренний КПД
Ранее при изучении турбинной ступени были рассмотрены потери энергии, связанные с протеканием рабочего тела в решётках ступени и потери с выходной скоростью. Коэффициент полезного действия

Парциальный подвод рабочего тела
Парциальный подвод означает, что в ступени рабочее тело проходит через решётки не по всей окружности. Доля окружности, занятой каналами сопловых лопаток, через которые проходит рабочее тел

Потери от утечек в ступени
В работе турбины часть рабочего тела минуя проточную часть образует протечку, которая снижает КПД всей турбины. Для уменьшения утечек в конструкции турбины нашли широкое применение лабиринтные у

Влияние влажности пара на КПД ступени
Экспериментальные исследования работы ступени турбины в области влажного пара показали снижение экономичности по сравнению со ступенью, работающей в области перегретого пара. Ухудшения раб

Рабочий процесс многоступенчатой паровой турбины
Современные паровые турбины обычно имеют активные ступени в области высокого давления и реактивные – в области низкого давления. Однако мы условно сохраним деление турбин на активные и реактивные.

Определение размеров последней ступени турбины
Для определения размеров последней ступени в первую очередь задаются КПД процесса расширения рабочего тела или определяют его по статистическим данным. По величине р2 , о

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги