работа ступени турбины. Работа ступени осевой турбины. Работа ступени осевой турбины
 Скачать 349.35 Kb.
|
степенью реактивности: . (1) Если степень реактивности ступени равна нулю и в каналах рабочих лопаток не происходит дополнительного расширения рабочего тела, то такая ступень называется чисто активной. Также ступень называется активной, если с<0.25. Если степень реактивности значительно больше 0.25 (с = 0.4 - 0.6), то ступень называется реактивной. Установленные на диске рабочего колеса лопатки образуют рабочую решётку и вращаются вместе с диском с угловой скоростью щ и соответственно с окружной скоростью u= 0.5 щd, где d - диаметр ступени. Выходящий из сопловой решётки со скоростью с1 поток направляется в рабочую решётку, по отношению к которой обладает относительной скоростью w1. Последняя определяется как разность векторов с1 и u (рис. 4) и составляет угол в1 с направлением окружной скорости u. Направление относительной скорости w2 рабочего тела при выходе из лопаточного канала определяется углом выхода из рабочей решётки в2 . Абсолютная скорость выхода рабочего тела из каналов рабочих лопаток определяется как сумма векторов относительной скорости w2 и окружной скорости u2 и обозначается с2. Поворот и ускорение струи рабочего тела в криволинейных каналах рабочей решётки происходят под влиянием следующих усилий: · струя испытывает реактивное усилие стенок канала; · рабочее тело, заполняющий канал, испытывает разность давлений р1 - р2 при входе в канал и выходе из него. Равнодействующая этих усилий, с которыми лопатки действуют на струю рабочего тела, обозначается R'. С другой стороны струя рабочего тела развивает на лопатках усилие R , равное, но прямо противоположное усилию R' (рис.24). Обычно усилие R раскладывают на две составляющие: · усилие в направлении окружной скорости Ru - окружное усилие ; · усилие в направлении оси вращения диска ступени Rа - осевое усилие. Окружное усилие может быть найдено на основании уравнения количества движения, записанного для оси u при массовом расходе рабочего тела, равном G, кг/с:  . (2) Осевое усилие Rа может быть найдено из уравнения количества движения в направлении оси а, учитывая при этом разность давлений р1 - р2 , действующих на кольцевую площадь рабочих лопаток Щ=рd2l2:  . (3) В выражениях (2) и (3) б1 и - углы направления скоростей с1 и с2 (рис. 4). В практики расчётов турбин принято при построении треугольников скоростей потока рабочего тела совмещать вершины треугольников скоростей входа и выхода рабочего тела, как показано на рис. 6.  Рис. 6 Кроме того, углы в2 и б2 между направлениями относительной и абсолютной скоростей выхода рабочего тела w2 и с2 и направлением окружной скорости u обычно отсчитывают по часовой стрелки, так что между углами и , и углами в2 и б2 , применяемыми в практике расчётов турбин, существует связь: = р - в2 и = р - . В этом случае формула (2) примет вид: . (4) Обычно в осевых турбинах принято равенство u1 = u2 = const. Тогда . (5) Осевая составляющая усилия рабочего тела на лопатки запишется следующим образом: . (6) Входящие в (5) и (6) суммы проекций относительных и абсолютных скоростей рабочего тела могут быть непосредственно взяты из треугольников скоростей. Применяя формулы косоугольных треугольников, получаем:  ;  . Окружная мощность ступени может быть найдена из уравнения:  . (7) Для расхода рабочего тела в 1кг/с запишем  . (8) Преобразуем уравнение (8):  . (9) Абсолютную скорость с1 можно найти из уравнения (10): учитывая, что   . (10) Потерю энергии в сопловой решётке можно определить из уравнения: |