Курсовая по турбинам. Курсовая турбины. Курсовой проект Чита 2010 г. Федеральное агентство по образованию

• Название: Курсовой проект Чита 2010 г. Федеральное агентство по образованию
• Анкор: Курсовая по турбинам
• Дата: 13.04.2023
• Размер: 1.66 Mb.
• Имя файла: Курсовая турбины.doc
• Тип: Курсовой проект; #1058451
• страница: 5 из 7

Потери с выходной скоростью:

24. 
    Располагаемая энергия ступени:
    

E₀ = H₀–x_вс ∙∆Н_вс =46,43–0,998∙1,541=44,892 кДж/кг, где х_вс= .

Относительный лопаточный КПД:

25. 
    Мощность на лопатках ступени:
    

N_u = G_о∙u∙(w₁∙cos₁+w₂∙cos₂) =

=219,5∙167,833(92,413∙cos37,976+179,145∙cos18,042)∙10^-3=8959,765кВт;

26. 
    Относительные потери на трение:
    

, где принимаем по стр.65, [1].

Абсолютные потери на трение: ∆H_тр = _тр∙Е₀ =0,0012∙44,9=0,053 кДж/кг;

Относительные потери от утечек через диафрагменное уплотнение:



к_у для ступенчатого уплотнения равен единице стр.65 [1];

μ_у=0,74 принимаем по стр.65, [1].

Число гребней z₁=7;

27. 
    Относительные потери от утечек по бандажу:
    

28. 
    Суммарные потери от утечек :
    

∆H_у = (^б_у+^д_у)∙Е₀ = (0,0047+0,0168)44,892 =1,045 кДж/кг;

29. 
    Использованный перепад энтальпий:
    

H_i=Е₀–∆H_с–∆H_р–(1–х_вс) ∆H_вс–∆H_у–∆H_тр =44,892– –1,045–0,053=39,72 кДж/кг;

30. 
    Внутренний относительный КПД ступени:
    

;

31. 
    Внутренняя мощность:
    

N_i = G_о∙H_i= 219,58∙39,72=8718,23 кВт;

Аналогичным методом проведём расчёт остальных ступеней ЦНД, результаты расчётов сведены в таблицу 6.1.
Таблица 6.1 – Расчет нерегулируемых ступеней турбины.

Величина	Обозна чение	Размер ность	Номер ступени
			1	2	3	4	5	6
1	2	3	5	6	7	8	9	10
Расход пара	G	кг/с	219,5	219,5	200	200	190,8	190,8
Давление пара перед ступенью	p0	МПа	3,8	3,228	2,7811	2,401	2,0776	1,8059
Температура пара перед ступенью	t0	0C	392,4	371,97	353,78	336,36	319,64	303,87
Энтальпия пара перед ступенью	h0	кДж/кг	3200	3162,9	3129,7	3097,9	3067,4	3038,6
Удельный объем перед ступенью	v0	м3/кг	0,0764	0,0874	0,0988	0,11154	0,1256	0,14089
Энтропия пара перед ступенью	s0	кДж/кг*К	6,772	6,7865	6,7998	6,8129	6,8258	6,8383
Скорость пара на входе в ступень	c0	м/с	0,00	55,51	60,55	58,59	58,37	62,19
Давление торможения перед ступенью		МПа	3,8000	3,2456	2,7996	2,4164	2,0912	1,8196
Располагаемый теплоперепад ступени	Ho	кДж/кг	46,43	41,5	39,55	37,79	36,18	34,72
Средний диаметр	d1	м	1,069	1,08	1,092	1,103	1,115	1,127
Частота вращения	n	с–1	50	50	50	50	50	50
Окружная скорость на среднем диаметре	u	м/с	167,833	169,560	171,444	173,171	175,055	176,939
Характеристи-ческое отношение скоростей	u/cф	–	0,5508	0,5832	0,6026	0,6229	0,6432	0,6623
Степень реактивности	ρ	–	0,3	0,45	0,47	0,51	0,56	0,65
Располагаемый теплоперепад ступени по параметрам торможения		кДж/кг	46,430	43,041	41,383	39,507	37,883	36,654
Изоэнтропный теплоперепад в сопловой решетке		кДж/кг	32,501	23,672	21,933	19,358	16,669	12,829
Изоэнтропный теплоперепад в рабочей решетке		кДж/кг	13,929	19,368	19,450	20,148	21,215	23,825
Теоретическая скорость выхода из сопловой решетки	c1t	м/с	254,955	217,589	209,442	196,765	182,585	160,180

Продолжение табл. 6.1

1	2	3	5	6	7	8	9	10
Угол направления скорости c1	α1	град	13,3	16	16,3	17	19,3	23,6
Давление за сопловой решеткой	p1	МПа	3,392	2,957	2,569	2,242	1,952	1,721
Удельный объем за сопловой решеткой (теорет)	v1t	м3/кг	0,084	0,094	0,105	0,118	0,132	0,146
Температура пара за сопловой решеткой (теорет)	t1t	оС	375,3	359,14	342,46	326,41	311,14	297,49
Скорость звука для сопловой решетки	a1	м/с	609,16	599,90	592,52	585,27	578,33	571,99
Число Маха по скорости с1t	M1t	–	0,419	0,363	0,353	0,336	0,316	0,280
Коэф–т расхода сопловой решетки предварительный	μ’1	–	0,97	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98
Выходная площадь сопловой решетки предварительная	F’1	м2	0,074	0,096	0,102	0,122	0,141	0,178
Высота сопловых лопаток предварительная	l’1	м	0,091	0,097	0,099	0,113	0,114	0,118
Профиль сопловой решетки	Табл.9.1 стр.62 [1]		C-90-12A	C-90-15A	C-90-15A	C-90-18A	C-90-18A	C-90-22A
Хорда профиля сопловой лопатки	b1	м	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Относительный шаг		–	0,76	0,76	0,76	0,76	0,76	0,76
Относительная высота сопловой лопатки		–	1,041	0,969	0,939	0,830	0,823	0,797
Уточнение коэффициента расхода	μ1	–	0,98	0,98	0,98	0,981	0,981	0,9815
Уточнение выходной площади сопловой решетки	F1	м2	0,073	0,096	0,102	0,122	0,140	0,177
Уточнение высоты сопловых лопаток	l1	м	0,090	0,097	0,099	0,113	0,114	0,118
Число сопловых лопаток	z1	–	44	45	45	46	46	47
Коэффициент скорости сопловых лопаток	φ	–	0,97	0,97	0,9705	0,971	0,9715	0,972
Скорость выхода пара из сопловой решетки	c1	м/с	247,306	211,061	203,264	191,059	177,381	155,695
Относительная скорость пара на входе в рабочую решетку	w1	м/с	92,413	67,024	61,734	56,643	59,093	71,098
Угол направления относительной скорости w1	β1	град	37,976	60,176	67,467	80,296	97,421	118,801
Теоретическая скорость выхода из рабочей решетки	w2t	м/с	190,783	207,916	206,667	208,579	214,293	229,575
Перекрыша	Δ	м	0,005	0,006	0,007	0,007	0,007	0,007
Высота рабочих лопаток	l2	м	0,095	0,103	0,106	0,120	0,121	0,125

Продолжение табл. 6.1

1	2	3	5	6	7	8	9	10
Потери в сопловой решетке	ΔHc	кДж/кг	1,921	1,399	1,275	1,106	0,937	0,708
Энтальпия пара за сопловой решеткой	h1	кДж/кг	3167,4	3139,22	3107,76	3078,54	3050,73	3025,77
Энтропия пара за сопловой решеткой	s1	кДж/кг*К	6,7721	6,7885	6,7999	6,8162	6,8261	6,8383
Удельный объем за сопловой решеткой	v1	кг/м3	0,0835	0,0937	0,1051	0,1271	0,1318	0,1462
Давление за ступенью	p2	МПа	3,228	2,7811	2,401	2,0776	1,8059	1,58
Энтальпия пара за рабочей решеткой (теоретич.)	h2t	кДж/кг	3153,5	3122,6	3089,9	3058,9	3031,3	3004,8
Удельный объем за рабочей решеткой (теорет)	v2t	м3/кг	0,087	0,098	0,111	0,125	0,140	0,156
Скорость звука для рабочей решетки	a2	м/с	605,824	598,338	590,274	582,476	575,416	568,532
Число Маха по скорости w2t	M2t	–	0,315	0,347	0,350	0,358	0,372	0,404
Профиль рабочей решетки	Табл.9.1 стр.62 [1]		Р-30-21А	Р-46-29А	Р-90-25Б	Р-90-25Б	Р-90-25Б	Р-90-25Б
Хорда профиля рабочей лопатки	b2	м	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Относительный шаг		–	0,61	0,61	0,61	0,61	0,61	0,61
Относительная высота рабочей лопатки		–	0,600	0,550	0,529	0,471	0,467	0,453
Число рабочих лопаток	z2	–	92	93	94	95	96	97
Коэффициент расхода рабочей решетки предварительный	μ’2	–	0,95	0,95	0,96	0,96	0,965	0,97
Выходная площадь рабочей решетки предварительная	F’2	м2	0,61	0,61	0,61	0,61	0,61	0,61
Угол направления скорости w2 предварительный	β’2	град	0,105	0,109	0,112	0,125	0,129	0,134
Угол поворота потока в решетке	Δβ	град	18,238	17,159	16,677	16,399	16,694	16,605
Уточнение коэффициента расхода	μ2	–	123,786	102,664	95,856	83,305	65,885	44,593
Уточнение выходной площади	F2	м2	0,104	0,108	0,111	0,123	0,129	0,134
Уточнение угола направления скорости w2	β2	град	18,042	16,884	16,553	16,260	16,623	16,605
Коэффициент скорости рабочей решетки	ψ	–	0,939	0,95	0,952	0,953	0,955	0,956
Относительная скорость пара на выходе из рабочей решетки	w2	м/с	179,145	197,520	196,747	198,776	204,649	219,474

Продолжение табл. 6.1

1	2	3	5	6	7	8	9	10
Абсолютная скорость на выходе из рабочей решетки	c2	м/с	55,513	60,550	58,594	58,365	62,188	71,028
Угол направления скорости c2	α2	град	87,406	71,259	72,973	72,385	70,215	61,958
Потери в рабочей решетке	ΔHp	кДж/кг	2,153	2,107	2,001	1,997	2,020	2,268
Энергия выходной скорости	ΔHвс	кДж/кг	1,541	1,833	1,717	1,703	1,934	2,522
Коэф–т использования выходной скорости	χвс	–	0,998	0,896	0,914	0,908	0,885	0,779
Располагаемая энергия ступени	E0	кДж/кг	44,892	41,398	39,814	37,960	36,172	34,690
Относительный лопаточный КПД	ηол	–	0,909	0,911	0,914	0,914	0,912	0,898
			0,909	0,911	0,914	0,914	0,912	0,898
Мощность на лопатках ступени	Nu	кВт	8959,76	8276,57	7279,29	6941,40	6296,76	5946,56
Коэф–т трения	kтр	–	4,50E-4	4,50E-4	4,50E-4	4,50E-4	4,50E-4	4,50E-4
Относительные потери трения	ξтр	–	0,0012	0,0011	0,0011	0,0011	0,0011	0,0009
Абсолютные потери трения	ΔHтр	кДж/кг	0,053	0,045	0,046	0,041	0,038	0,032
Диаметр диафрагменного уплотнения	dу	м	0,617	0,617	0,617	0,617	0,617	0,617
Толщина гребня уплотнения	Δу	м	0,0008	0,0008	0,0008	0,0008	0,0008	0,0008
Зазор в уплотнении	δу	м	0,0008	0,0008	0,0008	0,0008	0,0008	0,0008
Отношение	δу/Δу	–	1	1	1	1	1	1
Коэф–т расхода диафрагменного уплотнения	μу	–	0,63	0,63	0,63	0,63	0,63	0,63
Поправочный коэффициент на ступенчатое уплотнение	kу	–	1	1	1	1	1	1
Площадь зазора в диафрагменном уплотнении	Fуд	м2	0,0015	0,0015	0,0015	0,0015	0,0015	0,0015
Число гребней диафрагменного уплотнения	z1	шт.	7	7	7	7	7	7
Относительные потери от утечек через диафрагменное уплотнение	ξуд	–	0,0047	0,0036	0,0034	0,0028	0,0024	0,0019
Периферийный диаметр	dп	м	1,164	1,183	1,198	1,223	1,236	1,252
Радиальный зазор	δr	м	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Эквивалентный зазор периферийного уплотнения	δэ	м	0,0006	0,0006	0,0006	0,0006	0,0006	0,0006

Продолжение табл. 6.1

1	2	3	5	6	7	8	9	10
Площадь зазора в бандажном уплотнении	Fуб	м2	0,0022	0,0022	0,0023	0,0023	0,0023	0,0024
Относительные потери от утечек через бандажное уплотнение	ξуб	–	0,0186	0,0167	0,0163	0,0147	0,0133	0,0111
Абсолютные потери от утечек через уплотнения ступени	ΔHу	–	1,045	0,841	0,784	0,664	0,568	0,450
Использованный теплоперепад ступени	Hi	кДж/кг	39,72	36,82	35,56	34,00	32,39	30,67
Внутренний относительный КПД ступени	ηoi	–	0,885	0,889	0,893	0,896	0,895	0,884
Внутренняя мощность ступени	Ni	кВт	8718,23	8081,10	7112,18	6799,08	6179,41	5852,21
Внутренняя мощность группы нерегулируемых ступеней	Niгр	кВт	42742,22
Внутренний относительный КПД группы ступеней	ηoiгр	–	0,84

Треугольники скоростей представлены в приложении А.