Теория турбинной ступени_РЕДАКТИРОВАННАЯ_2. Лекции по дисциплине Судовые турбинные установки и их эксплуатация Керчь, 2008 г. Удк 621

• Название: Лекции по дисциплине Судовые турбинные установки и их эксплуатация Керчь, 2008 г. Удк 621
• Дата: 11.11.2019
• Размер: 1.65 Mb.
• Имя файла: Теория турбинной ступени_РЕДАКТИРОВАННАЯ_2.doc
• Тип: Лекции; #94639
• страница: 9 из 94

dτ

. (2.12)

Выражение (2.12) получено для турбины, когда работа отводится от газа и имеет знак минус. Оно справедливо для течения без трения и с трением, хотя формально работа трения в выражении не входит. Последнее объясняется тем, что при наличии трения энергия газа уменьшается на величину dlтр и одновременно увеличивается на величину , эквивалентную работе сил трения, так как работа трения переходит в теплоту и практически полностью идет на подогрев рабочего тела.

Учитывая, что du + d(pv) = di и проинтегрировав в пределах от сечения 0-0 до сечения 1-1, получим

. (2.13)

Уравнение (2.12) и (2.13) можно применять для любого неподвижного канала (сопла, диффузора), для вращающейся решетки или колеса, для ступени турбомашин и для турбомашины в целом. При этом, параметры состояния и скорости газа во входном и выходном сечениях решетки, ступени или машины должны быть постоянными, или надлежащим образом осреднены.

В большинстве случаев процессы в турбомашинзх можно рассматривать как протекающие без теплообмена с окружающей средой, то есть адиабатные; при этом dq_внеш=0

Для неподвижного канала (dl_внеш = 0, ибо нет перемещения стенок канала. Тогда для изоэнтропийного (без трения) и адиабатного (с трением) процессов течения в неподвижных каналах из уравнения (2.13) получим, соответственно:

(2.14)

Каждое из двух этих уравнений описывает три принципиально отличных процесса течения рабочего тела в неподвижном канале:

1. Процесс идет с ускорением (разгоном) потока С_1t > Со, i_1t < io (для действительного процесса С₁ > Со, i₁ < i₀). Газ расширяется в канале, его потенциальная энергия уменьшается, кинетическая - растет. Уравнение (2.14) показывает, что прирост кинетической энергии определяется уменьшением энтальпии рабочего тела.

2. Процесс идет с замедлением (торможением) рабочего тела С_1t<Сo, i_1t > i₀ (в действительном процессе C₁ < C₀, i₁ > io). Потенциальная энергия газа растет за счет его кинетической энергии, которая соответственно уменьшается. Такой процесс осуществляется в диффузоре.

3. Процесс дросселирования i_1t = io. При этом имеет место потеря работоспособности рабочего тела.