Тепловой расчет паровой многоступенчатой противодавленческой турбины
![]()
|
Уточненная длина сопловойлопатки l10= ![]() ![]() Критическое отношение давлений Ɛкр= ![]() ![]() ![]() Отношение давлений в сопловом аппарате Ɛ= ![]() ![]() Cравнение Ɛ и Ɛкр: 0,526<0,5457 Ɛ<Ɛкр –имеет место отклонение потока пара, α1>α1э Критическое давление пара в минимальном сечении канала соплового аппарата p1кр=Ɛкр· ![]() Параметры пара в минимальном сечении канала соплового аппарата (точка 1tкр) h1кр= 3150,1 кДж/кг v1кр=0,13403 м3/кг Критическая скорость потока пара в минимальном сечении канала соплового аппарата С1кр= ![]() ![]() Угол выхода потока пара изканалов соплового аппаратапри сверхзвуковом течении arcsinα1=arcsin(α1э+δ1)=arcsin((C1кр/С1t)·(v1t/v1кр)·sinα1э)=arcsin((603,44 /619,483)·(0,1378/0,13403)·sin14°)= 14,027 Угол отклонения потока пара в косом срезе соплового аппарата δ1=α1-α1э=14°027’-14°= 0, 027 Коэффициент динамической вязкости пара μ1n=26·10-6 кг/(м·с) Число Рейнольдса Re1= ![]() ![]() Re1>Reкр=(3÷5)·105. Поправка на влияние числа Re не вносится (режимы работы решетки в области автомодельности),КПД не меняется. Отношение среднего диаметра к высоте лопатки λ1= ![]() ![]() Уточненный коэффициент скорости в сопловом аппарате Дляα1э=12°÷20° и λ>10 φ0=0.98-8.74·10-3· ![]() Абсолютная скорость пара на выходе из соплового аппарата C1=C1t·φ0=619,483·0.972 = 602,36 м/с Относительная скорость пара на входе в рабочую решетку W1=C1· ![]() =602,36 · ![]() Тангенс угла входа пара в рабочую решетку tgβ1= ![]() ![]() Угол входа пара в рабочую решетку β1=arctgβ1= 19,029 Коэффициент потерь энергии в сопловом аппарате ξ1=1- ![]() Потери энергии в сопловом аппарате Δhc= ![]() Энтальпия пара за сопловым аппаратом h1=h1t+Δhc=3139,92+10,462 = 3150,382 кДж/кг Параметры пара за сопловым аппаратом (точка 1) v1= 0,13905 м3/кг t1= 355,85 °C s1= 6,9754 кДж/(кг·К) Параметры пара за первой рабочей решеткой (точка 2t) h2t= 3146,1 кДж/кг v2t= 0,1407 м3/кг t2t= 353,64 °C Располагаемый теплоперепад в первой рабочей решетке hop1=h1-h2t=3150,382 -3146,1 = 4,282кДж/кг Теоретическая относительная скорость пара на выходе из первой рабочей решетки W2t= ![]() ![]() Число Маха в выходных сечениях каналов первой рабочей решетки M2t= ![]() ![]() Коэффициент расхода впервой рабочей решетке μ2=0.945 Выходная площадь межлопаточных каналов первой рабочей решетки F2= ![]() ![]() Перекрыша для лопаток первой рабочей решетки Δlp=4.0 мм Длина лопатки первой рабочей решетки l2=l10+Δlp=0.056+0.004= 0,0606 м Синус угла выхода потока пара из первой рабочей решетки sinβ2= ![]() ![]() Угол выхода потока пара из первой рабочей решетки β2=arcsinβ2= 15,33 Хорда профиля лопатки первой рабочей решетки b2n= 0,0513 м Профиль лопатки рабочей решетки Р-30-21А выбирается по M2t=0,757 β1=19,029°, β2=15,33° В соответствии с табличными данными хорда профиля b2m=2,56·10-2 м, ширина решетки B2m=2,5·10-2м, радиус закругления выходной кромки профиля r1m=0.02·10-2 м, момент сопротивления профиля Wмин.m=0,234·10-6, угол установки профиля βy=80°, относительный шаг решетки ![]() Число рабочих лопаток первого венца zp= ![]() ![]() Уточненная хорда профиля лопатки первой рабочей решетки b2= ![]() ![]() Ширина рабочей решетки первого венца B2= ![]() ![]() Толщина выходной кромки профиля рабочей лопатки первого венца δ2кр= ![]() ![]() Относительная толщин авыходной кромки профиля рабочей лопатки первого венца ![]() ![]() Относительная длина рабочей лопатки первого венца ![]() ![]() ![]() Относительная хорда рабочей лопатки первого венца ![]() ![]() ![]() Угол поворота потока в рабочей решетке первого венца Δβ=180-β1-β2=180-19,09-15,33= 145,63 Уточненный коэффициент расхода в рабочей решетке первого венца Для Δβ=145÷131° μ20=0,9557+0,533·10-3·(145-Δβ)-0,0164· ![]() Уточненная выходная площадь межлопаточных каналов рабочей решетки первого венца F20= ![]() ![]() Уточненный синус угла выхода потока пара из рабочей решетки первого венца sinβ20= ![]() ![]() Угол выхода потока пара из первой рабочей решетки β20=arcsinβ2=15,39˚ Коэффициент динамической вязкости пара на выходе из каналов первой рабочей решетки μ1n=23,2·10-6 кг/(м·с) Число Рейнольдса Re2= ![]() ![]() Re1>Reкр=(3÷5)·105. Поправка на влияние числа Re не вносится (режимы работы решетки в области автомодельности),КПД не меняется. Отношение среднего диаметра к высоте лопатки первой рабочей решетки λ2= ![]() ![]() Коэффициент скорости впервой рабочей решетке Ψ=0.9505+0.3·10-3·(145-Δβ)-(0.015375-2.9175·10-4·(145-Δβ))· ![]() Относительная скорость парана выходе из первой рабочейрешетки W2=Ψ·W2t=0,937· ![]() Коэффициент потерь энергии в первой рабочей решетке ξ2=1-Ψ2=1-0,9372= 0,122 Потери энергии в первой рабочей решетке Δhp= ![]() Абсолютная скорость потока пара на входе в направляющую решетку С2=Up·(1+( ![]() ![]() Тангенс угла направления абсолютной скорости на входе в направляющую решетку tgα2= ![]() ![]() Угол направления абсолютной скорости на входе в направляющую решетку α2=arctgα2= 24,39° Окружное усилие, действующее на рабочие лопатки первого венца Ru=G0·(W1·cosβ1+W2·cosβ20)= 99,09·(446,93 ·cos19,029°+ ![]() ![]() Кольцевая площадь рабочих лопаток первого венца F2k=π·dp·l2=3.14·1.031·0.0606 = 0,196 м2 Осевое усилие, действующее на рабочие лопатки первого венца Ra=G0·(W1·sinβ1+W2·sinβ20)+F2k·(p1-p2)·106= 99,09·(446,93 ·sin19.029°+ ![]() Равнодействующая от окружного и осевого усилий действующих на рабочие лопатки первого венца R= ![]() ![]() Момент сопротивления профиля рабочей лопатки первого венца Wмин= ![]() ![]() Изгибающее напряжение в рабочей лопатке первого венца σ= ![]() ![]() Энтальпия пара за первой рабочей решеткой (в конце действительного процесса расширения, точка 2) h2= ![]() Параметры пара за первой рабочей решеткой (точка 2) v2= 0,1421 м3/кг t2= 359,35 °C s2= 7,1575 кДж/(кг·К) Параметры пара за направляющей решеткой (точка 1t’) ![]() ![]() ![]() Располагаемый теплоперепад в направляющей решетке ![]() ![]() Теоретическая абсолютная скорость пара на выходе из направляющей решетки ![]() ![]() ![]() Скорость звука в выходных сечениях каналов направляющей решетки ![]() ![]() ![]() Число Маха в выходных сечениях каналов направляющей решетки ![]() ![]() ![]() Коэффициент расхода в направляющей решетке ![]() Выходная площадь межлопаточных каналов направляющей решетки ![]() ![]() ![]() Перекрыша для лопаток направляющей решетки ![]() Длина лопатки направляющей решетки ![]() ![]() Синус угла выхода потока пара из направляющей решетки ![]() ![]() ![]() Эффективный угол выхода потока пара из направляющей решетки ![]() ![]() Профиль лопатки направляющей решетки Р-35-25А выбирается по ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Хорда профиля направляющей лопатки ![]() Число направляющих лопаток ![]() ![]() ![]() Уточненная хорда профиля направляющей лопатки ![]() ![]() ![]() Ширина направляющей решетки ![]() ![]() ![]() Толщина выходной кромки профиля направляющей лопатки ![]() ![]() ![]() Относительная толщина выходной кромки профиля направляющей лопатки ![]() ![]() ![]() Относительная длина направляющей лопатки ![]() ![]() ![]() Относительная хорда направляющей лопатки, ![]() ![]() ![]() Угол поворота потока в направляющей решетке ![]() ![]() Уточненный коэффициент расхода в направляющей решетке |