Расчет ТНА турбины. Пояснительная записка ТНА - турбина (восстановлен). Расчет автономной турбины Определение типа турбины
![]()
|
Расчет автономной турбины Определение типа турбины Выбор турбины в качестве расчетной, обусловлен давлением в камере сгорания, так как давление не превышает 10 МПа, то проектируем автономную турбину. Исходные данные. Мощность турбины: ![]() Угловая скорость турбины равна угловой скорости вращения ротора насоса, рассчитанная выше (стр. 7): =4341 (рад/с). Полное давление: ![]() Давление на выходе согласно принятой во введении схеме принимаем равным: ![]() Температура торможения газа на входе: ![]() Газовая постоянная: ![]() Показатель адиабаты: ![]() Определение потребного расхода газаЗадаемся окружной скоростью на среднем диаметре лопаточной решётки турбины:U=300 (м/с). Средний диаметр лопаточной решётки: ![]() Степень понижения давления: ![]() Адиабатная работа: ![]() Адиабатная скорость: ![]() ![]() Отношение скоростей: ![]() Минимальный (осевой или радиальный) зазор между колесом и корпусом (турбина с бандажом): =0,0015 м – задамся из конструктивных соображений. Относительный минимальный зазор: ![]() Потребный расход газа через турбину задаемся, учитывая статистические данные из рис(4.46). ![]() Коэффициент быстроходности турбины: определяем из рис.(4.47) ![]() Удельная работа турбины: ![]() ![]() Коэффициент работы: ![]() Определение параметров потока в осевом зазоре между сопловым аппаратом и колесом (выход из соплового аппарата – вход в колесо)Угол потока 1=17 – задаемся из предела оптимальных углов. [2] Скоростной коэффициент =0,94 – задаемся[2] Скорость на выходе из соплового аппарата для автономной турбины: ![]() Критическая скорость звука для течения в сопловом аппарате: ![]() Приведенная скорость: ![]() Коэффициент полного давления: ![]() Полное давление: ![]() Статическая температура в зазоре: ![]() Плотность газа в зазоре: ![]() Скорость звука в зазоре: ![]() Число Маха: ![]() Относительная скорость на входе в колесо: ![]() Температура торможения в относительном движении: ![]() ![]() Критическая скорость в относительном движении: ![]() ![]() Приведенная скорость: ![]() ![]() Число Маха в относительном движении: ![]() Полное давление в относительном движении: ![]() Определение оптимальной высоты лопатки колесаВыбираем согласно рекомендации [2]: - ширину решетки b=0.014 м. - относительный шаг решетки (в первом приближении): t=0.6 - число Рейнольдса диска колеса: ![]() - число Рейнольдса бандажа: ![]() - степень парциальности в первом приближении: 𝜀=0.31 Относительная высота лопатки: ![]() Высота лопатки: ![]() Определение размеров соплового аппаратаПерекрытие на периферии: ![]() Перекрытие у втулки: ![]() (величины перекрытий назначены из технологических соображений). Высота сопловой лопатки: ![]() Площадь суммарного минимального сечения сопл: Принимаем кр=1 – коэффициент полного давления от входа до полного сечения [2]. ![]() где n=0.673 . Скоростной коэффициент конической части сопла: ![]() Степень уширения сопла: ![]() Площадь сечения сопл в конце конической части: ![]() Площадь сечения выхода сопл: ![]() Степень парциальности: ![]() ![]() Число сопл: ![]() Принимаем ![]() Большая ось эллипса сечения сопл на выходе: ![]() Шаг сопл: ![]() Диаметр минимального сечения сопла: ![]() Определение параметров решетки колесаУгол потока на входе в колесо: ![]() Принимаем скоростной коэффициент (в первом приближении):=0,88. Скорость потока на выходе в относительном движении: ![]() ![]() Приведенная скорость: ![]() Коэффициент полного давления: ![]() Приведенный расход: ![]() Высота лопатки на выходе: ![]() Угол потока на выходе в относительном движении: ![]() Выбираем профиль лопатки Р-2522В. [3] Относительный шаг решетки: ![]() Угол установки лопатки: 𝜒=87- определяем по характеристикам профиля. [3] Хорда лопатки: ![]() Шаг решетки: ![]() Число лопаток: ![]() Относительная длина лопатки: ![]() Коэффициент потерь в решетке (согласуя с работой [2]): к=0,22. Скоростной коэффициент: ![]() Определение параметров потока на выходе из колесаСтатическая температура: ![]() Абсолютная скорость : ![]() Угол потока на выходе в абсолютном движении: ![]() Температура торможения: ![]() Критическая скорость звука: ![]() Приведенная скорость: ![]() Давление торможения: ![]() Определение работы, мощности, КПД турбиныОтношение скоростей: ![]() Окружной КПД: из рис.4.46 [2] 𝜂u=0.608 Удельная окружная работа: ![]() Расходный КПД: ![]() Окружная мощность: ![]() Мощность дискового трения: ![]() где ![]() ![]() Мощность трения бандажа: ![]() где ![]() ![]() ![]() Мощность потерь, связанных с парциальным впуском: ![]() Эффективная мощность турбины: ![]() Эффективная удельная работа: ![]() Коэффициент работы: ![]() Эффективный КПД турбины: ![]() |