рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Турбинные решётки

Турбинные решётки - Конспект, раздел Образование, Конспект лекций по курсу Теория паровых и газовых турбин   Турбинная Ступень Образуется Из Неподвижной (Сопловой) И Вращ...

 

Турбинная ступень образуется из неподвижной (сопловой) и вращающейся (рабочей) лопаточных решёток.

В каждой решётке лопатки одинаковы, установлены под одним и тем же углом и расположены относительно друг друга на одинаковом расстоянии.

Все турбинные решётки – кольцевые.

Вначале рассмотрим решётки осевой ступени, где в меридиональной плоскости направление потока примерно параллельно оси ступени.

Рис.5

Рис. 6

 

На рис.5 показаны геометрические параметры кольцевых турбинных решёток – сопловой (а) и рабочей (б)в меридиональной плоскости:

· d – диаметр по среднему сечению кольцевой решётки (рис. 6);

· dkдиаметр в корневом сечении кольцевой решётки;

· dп - диаметр по периферии кольцевой решётки;

· l - высота лопатки на входе в решётку;

· l - высота лопатки на выходе из решётки;

· vкугол наклона корневого меридионального обвода;

· vпугол наклона периферийного меридионального обвода.

Развёртка цилиндрического сечения называется решёткой профилей, на выбранном диаметре d характеризуемой формой и размерами самого профиля и канала, образуемого соседними профилями.

Характерными размерами профилей являются:

· b – хорда профиля;

· кртолщина выходной кромки;

· 'кр - – толщина входной кромки;

· t – шаг профилей (), где z – число лопаток, расположенных на решётке;

· αу угол установки профиля к фронту сопловой решётки;

· βуугол установки профиля к фронту рабочей решётки;

· α0скскелетный угол входной кромки сопловой решётки;

· β0скскелетный угол входной кромки рабочей решётки;

· О – поперечное сечение канала, образованного соседними профилями решётки.

Сам канал делится на три участка:

1 – входной участок от линии входных кромок до сечения О;

11 – собственно сам канал от О до О;

111 – от выходного сечения О до выходных кромок профилей (косой срез).

Выходное сечение О – называется горлом.

Выпуклая поверхность профиля называется спинкой, а вогнутая – корытом.

Все характеристики, относящиеся к входу в сопловую решётку, имеют индекс 0, к выходу из сопловой решётки – индекс 1, к выходу из рабочей решётки – индекс 2.

Абсолютные скорости, характеризующие обтекание сопловой решётки, обозначаются буквой с, а углы – буквой α; соответственно для относительного движения, определяющего обтекание рабочей решётки, обозначают скорости через w, а углы – через β.

Обычно в геометрически подобных решётках их геометрические размеры целесообразно выражать в безразмерных относительных величинах, называемых относительными геометрическими параметрами:

* - верность решётки;

* - относительная высота решётки;

* - относительный шаг решётки;

* - эффективный угол выхода из сопловой решётки;

* - эффективный угол выхода из рабочей решётки;

* - относительная толщина выходной кромки;

* - конфузорность канала сопловой решётки;

* - конфузорность канала рабочей решётки;

* - степень расширения канала;

Важной характеристикой решёток профилей является поворот канала:

(21);

(22).

Формы профиля и канала в первую очередь определяются безразмерной скоростью потока (числом М) на выходе из решётки М1t (или М2t) и углом поворота ∆α (или ∆β).

В зависимости от числа М рекомендуются следующие типы решёток:

* для М>0.7 – 0.9 – типа А (дозвуковые);

* для 0.9<М<1.15 – типа Б (околозвуковые);

* для 1.1<M<1.3 – типа В (сверхзвуковые);

* для М>1.3 – 1.6 – типа Р (расширяющиеся);

* для широкого диапазона чисел М – типа И (с изломом профиля).

Обозначение решёток следующее:

первые буквы С – сопловые или Р – рабочие;

число – среднее значение угла входа α0 (или β1) в градусах;

следующее число – среднее значение эффективного угла выхода α (или β);

последняя буква – тип профиля.

Пример, С-90-12Б обозначает сопловую решётку, предназначенную для околозвуковых скоростей, с углом входа и эффективным углом выхода .

 

Выходные площади кольцевых решёток можно определить из выражения: для кольцевых сопловых решёток

 

(23)

 

Если , то

 

. (24)

 

Для кольцевых рабочих решёток

 

. (25)

 

Если , то

 

(26)

 

Хотя турбинные решётки являются кольцевыми, более просто экспериментально получить аэродинамические характеристики плоских решёток, т.е. решёток с одинаковыми по высоте профилями и каналами, ограниченными плоскими стенками, нормальными цилиндрическим образующим профилей.

На рис. 6 показаны сектор кольцевой лопаточной решётки и плоский пакет решётки профилей. Преимуществом плоских решёток является возможность использования их характеристик для кольцевых решёток различных форм и размеров.

Основная характеристика – коэффициент потерь энергии:

для сопловой решётки

(27)

и аналогично для рабочей решётки

, (28)

где c1 и w2 – действительные, а c1t и w2t - теоретические скорости выхода из решётки ( для рабочей решётки – в относительном движении).

Другой важной характеристикой решётки является коэффициент расхода

 

, (29)

 

где G – действительный расход рабочего тела, Gt – теоретический расход рабочего тела.

И, наконец, для расчёта турбинной ступени требуются знания третьей характеристики – угла выхода потока из решётки α1 (или β2).

 

Аэродинамические характеристики определяются в зависимости от режимных и геометрических параметров решётки.

Режимными параметрами решётки являются :

1. скорость рабочего тела на выходе из решётки (число Маха)

и,гдеи - скорость распространения звука на выходе из сопловой и рабочей решёток.

2. число Рейнольдса, характеризующее влияние сил вязкости,

и , где ν1 и ν2 - кинематические вязкости на выходе соответственно из сопловой и рабочей решёток.

 

– 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: Турбинные решётки

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

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

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

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