Теория турбинной ступени_РЕДАКТИРОВАННАЯ_2. Лекции по дисциплине Судовые турбинные установки и их эксплуатация Керчь, 2008 г. Удк 621
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
Рис.1.1 Схема одноступенчатой осевой турбины: 1 - вал; 2 - подшипник; 3 - диск; 4 - рабочие лопатки; 5 - решетка сопловых лопаток; 6 - корпус турбины.  Рис. 1.2 Развертка на плоскости цилиндрического сечения проточной части турбины. Уравнение (1.2) можно использовать для определения скорости истечения из сопел С1. С этой скоростью, направленной под углом α1 (рис.1.2) к фронтальной плоскости сопловой решетки, рабочее тело попадает на решетку рабочих лопаток, движущихся относительно сопловой решетки с окружной скоростью u. Вектор относительной скорости w1 потока при входе в рабочие лопатки находят вычитая из вектора абсолютной скорости c1 вектор окружности скорости u (скорость переносного движения). Из межлопаточных каналов рабочего колеса рабочее тело выходит с относительной скоростью w2, которая может быть больше или меньше w1. При проходе через каналы рабочей решетки газ меняет свое направление. Вследствие поворота струи, а также (в большинстве случаев) её ускорения возникает сила, приложенная к лопаткам, которая при вращении диска совершает механическую работу. Возникновение этой силы объясняется тем, что на обеих сторонах профиля лопатки образуется разное давление. Если поток газа направлен параллельно оси вращения турбины, то такая турбина называется осевой (рис.1.1). В радиальных турбинах газ движется, в основном, по радиусу турбины, как показано, например, на рис.1.3 представляющем схему центростремительной турбины. Рабочее тело движется от периферии к центру, расширяясь сначала в сопловом аппарате, а затем между рабочими лопатками, которые на рисунке изображены радиальными. Последние могут быть изогнутыми, причем угол β1, в этом случае не равен 90°. На выходе рабочие лопатки загнуты так, что абсолютная скорость c2 имеет осевое направление. Так как из турбины, показанной на схеме (рис.1.3) рабочее тело выходит в осевом направлении, то такую турбину называют радиально-осевой. Радиальные турбины могут быть и центробежными, в которых рабочее тело движется от центра к периферии. Центростремительные турбины способны срабатывать больший тепловой перепад, а их КПД при прочих равных условиях выше КПД центробежных. Для сжатия рабочего тела используются лопаточные компрессоры, которые могут быть осевыми и центробежными. В осевых компрессорах рабочее тело движется по цилиндрическим поверхностям, соосным с осью вращения ротора компрессора, в центробежных компрессорах рабочее тело движется от центра к периферии.  |