Порядок расчета КПД и мощности ступени приведен в табл. 7.
Таблица 7 – Расчет КПД и мощности ступени
№
|
Наименование
|
Обозначение
|
Размерность
|
Расчётная формула
|
1 ступень
|
2 ступень
|
3 ступень
|
4 ступень
|
5 ступень
|
6 ступень
|
7 ступень
|
8 ступень
|
1
|
Профиль сопловой лопатки
|
-
|
-
|
Принимается: по α1э.срвл и α2
|
С-9012А
|
С-9015А
|
С-9015А
|
С-9015А
|
С-9015А
|
С-9015А
|
С-9015А
|
С-9015А
|
2
|
Напряжение в муфте
|
τ
|
МПа
|
Принимается: 35…45
|
40
|
40
|
40
|
40
|
40
|
40
|
40
|
40
|
3
|
Механический КПД ступени
|
ηмех
|
-
|
Принимается: 0,995…0,997
|
0,996
|
0,996
|
0,996
|
0,996
|
0,996
|
0,996
|
0,996
|
0,996
|
4
|
КПД генератора
|
ηген
|
-
|
Принимается: 0,985…0,990
|
0,987
|
0,987
|
0,987
|
0,987
|
0,987
|
0,987
|
0,987
|
0,987
|
5
|
Теплоперепад цилиндра
|
H0
|
кДж/кг
|
Из предварительного расчета
|
318,09425
|
6
|
Относительный внутренний КПД цилиндра
|
η0iвл
|
-
|
Из предварительного расчета
|
0,7800993
|
7
|
Диаметр муфты
|
Dм
|
м
|
|
0,12243
|
0,12243
|
0,12243
|
0,12243
|
0,12243
|
0,12243
|
0,12243
|
0,12243
|
8
|
Диаметр диафрагменных уплотнений
|
dупл
|
м
|
|
0,15304
|
0,15304
|
0,15304
|
0,15304
|
0,15304
|
0,15304
|
0,15304
|
0,15304
|
9
|
Зазор в диафрагменных уплотнениях
|
δ
|
м
|
Принимается: (0,3…0,8)10-3
|
0,0005
|
0,0005
|
0,0005
|
0,0005
|
0,0005
|
0,0005
|
0,0005
|
0,0005
|
10
|
Площадь зазора в диафрагменных уплотнениях
|
f
|
м2
|
|
0,00024
|
0,00024
|
0,00024
|
0,00024
|
0,00024
|
0,00024
|
0,00024
|
0,00024
|
11
|
Коэффициент расхода через уплотнения диафрагм
|
μупл
|
-
|
|
0,7809
|
0,7845
|
0,7866
|
0,7896
|
0,7910
|
0,7918
|
0,7940
|
0,7948
|
12
|
Утечка пара через диафрагменное уплотнение
|
Gут
|
кг/с
|
|
1,7991
|
1,4470
|
1,1744
|
0,9521
|
0,7016
|
0,6422
|
0,5101
|
0,3869
|
13
|
Скорость звука в паре за ступенью
|
a2t
|
м/с
|
|
454,9852
|
452,1703
|
448,8451
|
445,1041
|
442,0481
|
437,3232
|
432,7441
|
428,578
|
14
|
Число маха за ступенью
|
M2t
|
-
|
|
0,3545
|
0,3547
|
0,3627
|
0,3720
|
0,3212
|
0,3939
|
0,4034
|
0,3875
|
15
|
Оптимальный относительный шаг рабочих лопаток
|
|
|
Принимается: по атласу профилей
|
0,58
|
0,58
|
0,58
|
0,58
|
0,58
|
0,58
|
0,58
|
0,58
|
16
|
Входной угол рабочих лопаток
|
β1л
|
град
|
|
30,93332
|
32,7603
|
34,2435
|
35,9530
|
46,7039
|
39,6004
|
43,1773
|
53,4872
|
17
|
Профиль рабочих лопаток
|
-
|
-
|
Принимается: по β1л и β2л
|
Р-3021А
|
Р-3021А
|
Р-3525А
|
Р-3525А
|
Р-3525А
|
Р-3525А
|
Р-3525А
|
Р-3525А
|
18
|
Угол установки рабочих лопаток
|
βy
|
м
|
|
80,9
|
82
|
79,4
|
79,6
|
80,8
|
79,8
|
80,2
|
80,4
|
19
|
Ширина рабочих лопаток
|
B
|
м
|
|
0,013
|
0,015
|
0,018
|
0,022
|
0,028
|
0,029
|
0,034
|
0,042
|
20
|
Хорда рабочих лопаток
|
b
|
м
|
|
0,0132
|
0,0151
|
0,0183
|
0,0224
|
0,0284
|
0,0295
|
0,0345
|
0,0426
|
21
|
Отношение
|
-
|
-
|
|
0,2534
|
0,2468
|
0,2534
|
0,2587
|
0,2570
|
0,2543
|
0,2506
|
0,2511
|
22
|
Число рабочих лопаток
|
Z'p
|
-
|
|
391,6488
|
343,7808
|
287,5793
|
238,8814
|
192,9429
|
186,7414
|
162,9001
|
136,0116
|
23
|
Принятое число рабочих лопаток
|
Zp
|
-
|
Округляем по Z'р
|
392
|
344
|
288
|
239
|
193
|
187
|
163
|
137
|
24
|
Фактических относительный шаг рабочих лопаток
|
|
-
|
|
0,57948
|
0,57963
|
0,57915
|
0,57971
|
0,57983
|
0,57920
|
0,57964
|
0,57582
|
25
|
Коэффициент потерь
|
ζ1
|
-
|
Определяется по характеристикам профиля по М2t
|
0,06
|
0,058
|
0,045
|
0,043
|
0,043
|
0,04
|
0,044
|
0,039
|
26
|
Коэффициент потерь
|
ζ2
|
-
|
|
0,05
|
0,048
|
0,051
|
0,05
|
0,038
|
0,047
|
0,041
|
0,035
|
27
|
Коэффициент потерь
|
ζ3
|
-
|
Определяется по характеристикам профиля
|
0,045
|
0,044
|
0,042
|
0,039
|
0,035
|
0,038
|
0,037
|
0,034
|
28
|
Коэффициент потерь
|
ζ4
|
-
|
|
0,06
|
0,056
|
0,052
|
0,06
|
0,051
|
0,049
|
0,048
|
0,052
|
29
|
|
|
|
|
3,9467
|
4,0526
|
3,9461
|
3,8652
|
3,8917
|
3,9322
|
3,9902
|
3,9819
|
30
|
Суммарные коэффициенты потерь рабочей решетки
|
ζp
|
-
|
|
0,215
|
0,206
|
0,19
|
0,192
|
0,167
|
0,174
|
0,17
|
0,16
|
31
|
Коэффициент скорости рабочей решетки
|
Ψp
|
-
|
|
0,88600
|
0,89107
|
0,9
|
0,89889
|
0,91269
|
0,90885
|
0,91104
|
0,91652
|
32
|
Скорость выхода пара из рабочей решетки
|
W2
|
м/с
|
|
142,9238
|
142,9300
|
146,5280
|
148,8346
|
129,5775
|
156,5462
|
159,0289
|
152,2104
|
33
|
Потери в рабочих решетках
|
∆Hр
|
кДж/кг
|
|
2,79736
|
2,65011
|
2,51814
|
2,63189
|
1,68306
|
2,58122
|
2,58996
|
2,20648
|
34
|
Энтальпия пара за рабочими решетками
|
h2
|
кДж/кг
|
|
2689,156
|
2651,836
|
2614,49
|
2577,3991
|
2547,95
|
2508,747
|
2471,705
|
2438,94
|
35
|
Степень сухости пара за рабочими решетками
|
X2
|
-
|
По h-S диаграмме по h2 и P2
|
0,94045
|
0,91320
|
0,89115
|
0,87285
|
0,86010
|
0,84526
|
0,83275
|
0,82259
|
36
|
Веерность рабочих лопаток
|
θ
|
-
|
|
18,3207
|
15,6611
|
13,4547
|
11,4100
|
9,1531
|
8,7678
|
7,5370
|
6,3061
|
37
|
Коэффициент
|
Ψ/Ky
|
-
|
По характеристикам профиля
|
0,27
|
0,25
|
0,18
|
0,15
|
0,14
|
0,13
|
0,13
|
0,13
|
38
|
Коэффициент
|
Ky
|
-
|
По характеристикам профиля
|
0,7
|
0,08
|
1,1
|
1,3
|
1,4
|
1,4
|
1,5
|
1,6
|
39
|
Коэффициент сепарации
|
Ψ
|
-
|
|
0,189
|
0,02
|
0,198
|
0,195
|
0,196
|
0,182
|
0,195
|
0,208
|
40
|
Изменение сухости пара за счет сепарации пара
|
∆X2
|
-
|
|
0,0113
|
0,0017
|
0,0216
|
0,0248
|
0,0274
|
0,0282
|
0,0326
|
0,0369
|
41
|
Изменение сухости пара за рабочей решеткой с учетом сепарации влаги
|
X2сеп
|
-
|
|
0,9517
|
0,9149
|
0,9127
|
0,8976
|
0,8875
|
0,8734
|
0,8654
|
0,8595
|
42
|
Температура пара за рабочей решеткой
|
T
|
K
|
|
551,49
|
537,48
|
523,98
|
510,98
|
501,24
|
488,21
|
476,43
|
466,39
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43
|
Энтальпия пара за рабочей решеткой с учетом сепарации влаги
|
h2сеп
|
кДж/кг
|
По h-S диаграмме по X2сеп и P2
|
2706,643
|
2654,679
|
2651,371
|
2621,434
|
2597,897
|
2561,651
|
2534,545
|
2511,475
|
44
|
Изменение энтальпии пара за счет сепарации влаги
|
∆hсеп
|
кДж/кг
|
|
17,4865
|
2,8427
|
36,8766
|
44,0352
|
49,9459
|
52,9046
|
62,8405
|
72,5318
|
45
|
Угол выхода пара из ступени
|
α2срвл
|
град
|
|
275,7795
|
278,7313
|
278,6411
|
278,3999
|
301,3880
|
277,4012
|
278,6724
|
289,2068
|
46
|
Скорость выхода пара из ступени
|
С2
|
м/с
|
|
58,0494
|
60,7691
|
63,3302
|
64,6878
|
67,8334
|
68,5402
|
70,5883
|
70,9178
|
47
|
Выходная энергия пара
|
∆hвых
|
кДж/кг
|
|
1,6849
|
1,8464
|
2,0054
|
2,0923
|
2,3007
|
2,3489
|
2,4914
|
2,5147
|
48
|
Потеря от влажности пара
|
∆hвл
|
кДж/кг
|
|
1,2515
|
2,6164
|
3,1534
|
3,8337
|
3,4144
|
4,8993
|
5,2700
|
4,9706
|
49
|
Коэффициент использования выходной скорости в последующей ступени
|
X
|
-
|
Принимается для последней ступени отсека 0, для промежуточных - 1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
50
|
Относительны лопаточный КПД ступени
|
ηол
|
-
|
|
0,8691
|
0,8382
|
0,8296
|
0,8118
|
0,7421
|
0,7918
|
0,7821
|
0,7103
|
51
|
Мощность трения о диск
|
Nтр
|
кВт
|
|
92,2385
|
79,1056
|
68,3577
|
59,9921
|
57,3885
|
47,6475
|
43,0360
|
41,4402
|
52
|
Потери на трение диска
|
∆hтр
|
кДж/кг
|
|
0,3085
|
0,2646
|
0,2286
|
0,2006
|
0,1919
|
0,1626
|
0,1469
|
0,1414
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53
|
Потери с утечками через диафрагменное уплотнение
|
∆hутдиаф
|
кДж/кг
|
|
0,2535
|
0,1997
|
0,1626
|
0,1323
|
0,0766
|
0,0925
|
0,0727
|
0,0489
|
54
|
Периферийный диаметр рабочих лопаток
|
dn
|
м
|
|
1,0039
|
1,0228
|
1,0445
|
1,0729
|
1,1208
|
1,1317
|
1,1754
|
1,2392
|
55
|
Угол выхода потока из сопел в периферийном сечении для перегретого пара
|
α1nпп
|
град
|
|
13,3385
|
13,5798
|
13,8576
|
14,2191
|
14,8260
|
14,9645
|
15,5140
|
16,3134
|
56
|
Синус угла выхода пара из сопел в периферийном сечении
|
sin(α1nвл)
|
-
|
|
0,2376
|
0,2454
|
0,2534
|
0,2626
|
0,2756
|
0,2805
|
0,2927
|
0,3093
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
57
|
Угол выхода пара из соел в периферийном сечении
|
α1nвл
|
град
|
|
13,7446
|
14,2067
|
14,6803
|
15,2256
|
15,9975
|
16,2913
|
17,0212
|
18,0160
|
58
|
Косинус угла выхода пара из сопел в периферийном сечении
|
cos(α1nвл)
|
-
|
-
|
0,9714
|
0,9694
|
0,9674
|
0,9649
|
0,9613
|
0,9598
|
0,9562
|
0,9510
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
59
|
Реактивность в периферийном сечении
|
ρn
|
-
|
|
0,2117
|
0,2386
|
0,2677
|
0,3032
|
0,3572
|
0,3683
|
0,4104
|
0,4642
|
60
|
Осевой зазор в периферии
|
δап
|
м
|
Принимается: 1,5…3 мм
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
61
|
Радиальный зазор в периферии
|
δr
|
м
|
Принимается: 1,5…3 мм
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
62
|
Число усиков в радиальном уплотнении
|
Zr
|
-
|
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
63
|
Эквивалентный радиальный зазор
|
δэквn
|
м
|
|
0,000894
|
0,000894
|
0,000894
|
0,000894
|
0,000894
|
0,000894
|
0,000894
|
0,000894
|
64
|
Коэффициент потерь с утечками через радиальный зазор
|
ζутn
|
-
|
|
0,03765
|
0,03188
|
0,02800
|
0,02459
|
0,01920
|
0,01971
|
0,01729
|
0,01374
|
65
|
Потери с утечками через радиальный зазор
|
∆hутn
|
кДж/кг
|
|
1,5861
|
1,3155
|
1,1594
|
1,0220
|
0,6265
|
0,8317
|
0,7222
|
0,5089
|
66
|
Относительный внутренний КПД ступени
|
η0i
|
-
|
|
0,8181
|
0,7951
|
0,7921
|
0,7792
|
0,7147
|
0,7660
|
0,7595
|
0,6914
|
68
|
Полезный теплоперепад ступени
|
hi
|
кДж/кг
|
|
34,4623
|
32,8265
|
32,8374
|
32,4272
|
23,3696
|
32,3176
|
31,7536
|
25,6666
|
69
|
Коэффициент использования выходной скорости предыдущей ступени
|
μ
|
-
|
Принимается для первой ступени отсека 0, для промежуточных - 1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
70
|
Внутренняя мощность
|
Ni
|
кВт
|
|
10304,23
|
9815,14
|
9818,40
|
9695,74
|
6987,50
|
9469,07
|
9303,81
|
7520,33
|
71
|
Энтальпия пара за ступенью
|
ho2
|
кДж/кг
|
|
2675,074
|
2650,025
|
2578,635
|
2534,548
|
2500,435
|
2461,836
|
2410,386
|
2369,593
|
72
|
Температура пара за ступенью
|
to2
|
°C
|
По h-S диаграмме по P2 и ho2
|
278,342
|
264,325
|
250,834
|
237,825
|
228,086
|
215,059
|
203,279
|
193,245
|
73
|
Степень сухости пара за ступенью
|
xo2
|
-
|
По h-S диаграмме по P2 и ho2
|
0,931
|
0,912
|
0,870
|
0,849
|
0,834
|
0,820
|
0,801
|
0,787
|
Мощность цилиндра определяется как сумма мощностей всех ступеней:
Относительный внутренний КПД цилиндра определяется как средневзвешенный по всем ступеням:
 0.769
|
Скачать 2.51 Mb.