МИН. ВЫС. ОБР. РФ Курсовая работа. Методические указания для студентов специальности пт по дисциплине Тепловые двигатели и нагнетатели
![]()
|
Опорные точки диаграммы физического состояния рабочего тела в пределах проточной части турбины
На основании данных табл. 3 строится диаграмма физического состояния рабочего тела в пределах проточной части турбины (рис. 3). 21. Расчет проточной части турбины начинается с определения диаметра барабана (или диска) и высоты лопаток последней ступени. Расчетный полный тепловой перепад в последней ступени турбины (см. также пункт 17). ![]() (А=1 в системе СИ) В корневом сечении ступени принимается малая степень реактивности или чисто активный принцип. В этом случае может быть принято следующее соотношение скоростей: ![]() где U'0 — окружная скорость в корневом сечении (первое приближение). ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Диаметр диска (а в одновальных многоступенчатых турбинах диаметр барабана) у корня лопаток: ![]() Поковка такого диаметра может быть осуществлена. Переферийный диаметр последнего рабочего колеса ( ![]() ![]() Отсюда ![]() ![]() Рис. 3. Параметры состояния продуктов сгорания в пределах проточной части турбины Средний диаметр рабочего колеса ![]() Высота лопатки последней ступени: ![]() Втулочное отношение ![]() При отношении ![]() ![]() 22. Расчет корневого сечения последней ступени выполняем по условию осевого выхода потока, т. е. С2u=0. Из уравнения баланса работ на окружности колеса ступени находим ![]() Отсюда ![]() Абсолютная скорость потока на выходе из направляющего аппарата: ![]() Местная скорость звука в потоке за рабочим колесом: ![]() Скорость С1меньше скорости звука в газе (а), следовательно, режим истечения—докритический и сопло должно быть суживающееся. Полный тепловой перепад в направляющем аппарате (коэффициент потерь энергии ![]() ![]() Тепловой перепад в рабочем колесе: ![]() Степень реактивности в корневом сечении: ![]() Следовательно, диаметр барабана, подсчитанный с помощью приближенной формулы (пункт 21), обеспечил небольшую степень реактивности в корневом сечении ступени. Если бы у корня лопаток получилась отрицательная степень реактивности, то диаметр барабана следовало бы немного увеличить, чтобы достигнуть положительной степени реактивности. Угол выхода потока из направляющего аппарата: ![]() Относительная скорость газа: ![]() ![]() ![]() Угол входа потока в рабочее колесо: Относительная скорость выхода газа из рабочего колеса: W2= ![]() Коэффициент скорости принимается равным ![]() Угол выхода потока из рабочего колеса (С2 = Clz=C2z = 152,5 м /сек, по условию, см. п. 10) ![]() Отношение ![]() 23. Расчет ступеней в среднем сечении выполняем в пред- положении закрутки по закону C1ud=const - практически по условию постоянства удельной работы в любом сечении ло- паток (d—диаметр окружности, на котором расположены ло- патки, а С1u— проекция абсолютной скорости потока на направление окружной скорости U). Окружная скорость на среднем диаметре рабочего колеса dm=1070 мм = 1,070 м: ![]() Окружная составляющая скорости потока (по закону закрутки Clud=const) на среднем диаметре рабочего колеса: ![]() Скорость истечения газа из направляющего аппарата: ![]() Полный изоэнтропийный (адиабатический) перепад тепла в направляющем аппарате на уровне среднего диаметра ( ![]() ![]() Тепловой перепад в рабочем колесе ![]() Степень реактивности на среднем диаметре ступени (по среднему- диаметру рабочего класса): ![]() Из диаграммы состояния (рис. 3) находим параметры газа в зазоре между направляющим аппаратом и рабочим колесом последней ступени (ступень турбины низкого давления— ТНД). Для этого используем условие—теплоперепад в зазоре между рабочим колесом и направляющим аппаратом последней ступени ![]() Величины P1, Т1, ![]() ![]() Найденному удельному объему соответствует площадь кольца, занятого направляющими лопатками (v2—удельный объем газа за последней ступенью —табл. 3). ![]() По величине площади S1 вычисляется внешний диаметр направляющего аппарата( ![]() ![]() Средний диаметр направляющего аппарата последней ступени: ![]() Высота лопатки направляющего аппарата последней ступени: ![]() Для полученного среднего диаметра направляющего аппаратура уточним расчет среднего сечения ступени. ![]() Oкружная составляющая скорости пбтока на с ![]() Скорость истечения из направляющего аппарата: ![]() ![]() Угол выхода потока из направляющего а ![]() Полный тепловой перепад в направляющем аппарате (коэффициент потерь ( ![]() ![]() Тепловой перепад в рабочем колесе: ![]() ![]() С ![]() Относительная скорость газа на входе ![]() Относительная скорость на выходе из рабочего колеса: ![]() У ![]() Угол выхода потока из рабочего колеса: ![]() Скорость адиабатического истечения из ступени в целом: С0 = ![]() Характеристическое число: ![]() 24. Расчет внешнего сечения ступени выполняется аналогично расчету среднего сечения. Внешний диаметр направляющего аппарата ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 4 |