Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения

• Название: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения
• Дата: 12.05.2018
• Размер: 416.78 Kb.
• Имя файла: Dostiarov_A_M__PiGT_Kur_proekt_Metodicheskie_ukazania_k_vypolnen.docx
• Тип: Методические указания; #43413
• страница: 5 из 8

Контроль

 где  - взять из таблицы 3.1.

12. Из рисунка 3.3 определяем относительный шаг решетки  по известному углу α₁. Установочный угол α_у выбираем с таким расчетом, чтобы  находился в оптимальном диапазоне, указанном в таблице на рисунке 3.3.

13. Находим шаг сопловой решетки

, м                                                  (3.73)

где b_c- хорда выбранного профиля.

 



Рисунок 3.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Рисунок 3.10

 

14. Число лопаток в сопловой решетке

, шт.                                            (3.74)

15. Определяем осевую ширину сопловой решетки

, м.                        (3.75)

С целью унификации проточной части величину В_с сохраняем в остальных ступенях турбины.

16. Из рисунка 3.5 определяем относительный шаг рабочей решетки  по известному углу  и принятому установочному углу .

Угол β_у выбираем с таким расчетом, чтобы искомый относительный шаг находился в оптимальном диапазоне, указанном в таблице 3.1.

17. Подсчитаем шаг рабочей решетки

, м                                       (3.76)

где b_р - хорда выбранного профиля (см. рисунок 3.5).

Величину t_p сохраним в остальных ступенях с целью унификации проточной части.

18. Вычисляем количество рабочих лопаток в рабочей решетке

, шт.                                     (3.77)

Полученное значение лопаток округляем до ближайшего целого числа.

19. Определяем ширину рабочей решетки

, м.                                 (3.78)

Сохраняем величину В_р постоянной для остальных ступеней.

20. Находим коэффициент скорости сопловой решетки  по рисунку 2.3 по известной величине l_с или .

21. Высчитываем действующую скорость потока пара за сопловой решеткой

, м/с.                                     (3.79)

22. Определяем окружную скорость на среднем диаметре ступени

, м/с.                                        (3.80)

23. По известным U, С₁ и α₁ строим выходной треугольник скоростей сопловой решетки в масштабе 1мм - 5м/с (см. рисунок 3.11). Из треугольника графическим путем определяем относительную скорость W₁ и входной
угол β₁.

24. По известным значениям β_1, β_2, и l_р по рисунку 3.7 находим величину коэффициента скорости рабочих лопаток  .

 

25. Вычисляем располагаемый тепловой перепад на рабочих лопатках по известному ρ

,  кДж/кг.                                   (3.81)

Контроль , кДж/кг.

26. Рассчитываем теоретическую относительную скорость пара W_2t на выходе из рабочих лопаток

, м/с.                                   (3.82)

27. Вычисляем действительную относительную скорость пара W₂ на выходе из рабочих лопаток

, м/с.                                       (3.83)

28. По известным значениям U₁, β₂иW₂ строим выходной треугольник скоростей рабочей решетки в том же масштабе. Из треугольника графическим путем определяем величину абсолютной скорости пара С₂ на выходе из рабочей решетки и выходной угол α₂  (см. рисунок 3.11).

29. Подсчитаем тепловые потери:

а) на соплах

, кДж/кг;                          (3.84)

б) на рабочих лопатках

, кДж/кг;                          (3.85)

в) с выходной скоростью

. кДж/кг.                                    (3.86)

Кинетическая энергия выходной скорости ∆h_вс первой ступени прибавляется к располагаемому тепловому перепаду второй ступени, второй – к третьей и т.д. до последней. У последней ступени ∆h_вс теряется безвозвратно.

30. Вычисляем относительный лопаточный КПД ступени по потерям

.                                  (3.87)

31. Определяем фиктивную скорость С_о на выходе пара из сопла, подсчитанную по тепловому перепаду на ступень

, м/с.                                   (3.88)

32. Определяем относительный лопаточный КПД ступени  по данным треугольников скоростей (см. рисунок 3.11)

                                     .                                    (3.89)

Знак «-» при С_2u ставиться при α₂  90^о.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.11

 

Контроль: Относительная разность между КПД, вычисленными по формуле (3.87) и (3.89), не должна составлять более 1-2 %, т.е.

33. Находим число гребешков в уплотнении диафрагмы

, шт                                       (3.90)

где Р_с определяется по рисунку 3.9.

34. Вычисляем площадь в уплотнении диафрагмы (см. рисунок 3.2)

                                     , м²                                                  (3.91)

где d_у – диаметр вала в уплотнении. Величину d_у берем из прототипа;

δ_у = 0,001* d_у – радиальный зазор.

Примем для всех последующих ступеней F_уд = const.

35. Определяем коэффициент расхода μ_у через щель уплотнения по рисунку 3.2.

36. Находим потерю тепла в ступени от утечек пара через диафрагменное уплотнение

, кДж/кг.                    (3.92)

37. Вычисляем потерю тепла на трение диска о пар

, кДж/кг.                    (3.93)

38. Подсчитаем относительный внутренний КПД ступени

.                                 (3.94)

39. Рассчитаем энтальпии пара:

а) за сопловой решеткой

, кДж/кг;                           (3.95)

б) за рабочими лопатками

, кДж/кг;                           (3.96)

в) за ступенью

, кДж/кг.                      (3.97)

40. Находим использованный тепловой перепад  ступени

, кДж/кг.                                     (3.98)

41. Строим действительный процесс расширения пара в первой ступени давления в i-s диаграмме (см. рисунок 3.9) и находим:

а) давление за соплом – Р_с, бар;

б) давление за ступенью – Р_1, бар;

 

в) температуру за ступенью t_1, ˚С;

г) удельный объем за ступенью ν_1, м³/кг.

Конечные параметры пара первой ступени являются исходными для второй.

42. Высчитываем относительный внутренний КПД ступени

.                                              (3.99)

Относительная разность между КПД, определенных по формулам (3.94) и (3.99), не должна превышать 1-2 %.

Контроль .

43. Определяем внутреннюю мощность ступени

, кВт.                                         (3.100)

Аналогичным образом ведем тепловой расчет последующих ступеней давления. Результаты расчета сводим в сводную таблицу 3.2.

Треугольники скоростей, тепловые процессы ступеней, использованные в расчетах ступеней, чертятся на отдельных листах (на миллиметровке).

 

3.4 Коррекция проточной части

 

После окончания расчета последней ступени и определении энтальпии пара i_z   на выходе из нее проводим следующие вычисления:

1        Определяем использованный тепловой перепад H_i в турбине

                                               H_i = i₀ - i_z,   кДж/кг.                                     (3.101)

2        Находим действительный относительный внутренний КПД турбины

                                                    (3.102)

где 0,98 – коэффициент, учитывающий потери от нестационарности потока.

Если значение найденного КПД отличается не более, чем на 1-2 % от значения, заложенного в предварительном расчете, то коррекция проточной части не производится. В противном случае необходимо осуществить коррекцию высот сопловых и рабочих решеток в следующей последовательности:

а) Вычисляем внутреннюю мощность турбины  по данным
таблицы 3.2

, кВт;                                 (3.103)

б) Подсчитываем действительный расход пара G_д на турбину

, кг/с         ;                                      (3.104)

в) Уточняем высоты решеток:

       сопловых

, м;                                     (3.105)

 

       рабочих

, м                                      (3.106)

где  и  - высоты сопловых и рабочих решеток из предварительного расчета;

G - расход пара на турбину, принятый в расчетах проточной части.

Результаты коррекции заносим в таблицу 3.2.

г) Определяем действительную электрическую мощность  турбины

, кВт                                   (3.107)

где  и  - величины механического КПД турбины и электрического  КПД генератора, взятые из предварительного расчета.

                                  (3.108)