Файл: Стесин С.П. Гидродинамические передачи учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 271

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

меридиональная скорость без учета стеснения

 

 

Q

 

т т 0 ~

2 я г Н 1 6 ш

а с учетом стеснения

 

 

 

Ы н і

— —

"Hl

>

где

 

 

 

 

 

1

 

Ô H I

 

fН 1

sin

ß H l

Окружная составляющая абсолютной скорости на входе в насос находится из основного уравнения гидромашин

иН2си н а » ^ ноо

С ы Н Ю

Входной угол потока без учета угла атаки, но с учетом стесне­ ния определяем из соотношения

t g ß H i =

//

г

HI

 

" H l

с цН1°°

Подставив соответствующие значения

стц10 и

к Н 1 , будем иметь

 

 

ст то(т

S I N PHI

s i n

ßm

(tm

sin

- в н 1 )

( и ш - cu H 1 ( B )

T / " i -

s i n 2 ß H 1 '

После преобразования получим квадратное уравнение относи­

тельно sin

ß H i:

 

 

 

 

(1 + t g 2 ß H 1 0 ) P H 1 s l n » p ^ - 2 * H 1 o H 1 s i n ß H 1 + ( o » - ? H l t g « ß H M l ) = О

или, вводя

обозначения,

 

 

 

 

 

( l + t g 2 ß H i o K H i = 4

2tmôm

= B;

 

 

ÔHI — ^Hltg2 ßH10 =

C',

 

 

получим

i 4 s i n 2 ß H i — ß s l n ß H 1

+

C =

0.

( 9 5 a )

Толщина на

входе ô H l штампованных лопаток

принимается

такой же,

как и на выходе; если лопатки литые, то их толщина

несколько

больше, ô H l = 4-т 8 мм. Шаг лопатки на входе в насос

 

2хсгН1

 

г ні = — — •

Для решения уравнения (95а) определяется tg ß H l 0 :

tg Рню =

z

W H l ~ C u H l c o

127


Определив sin ß H i,

находят коэффициент

стеснения

на входе

в насос,

меридиональную

составляющую абсолютной

скорости

с учетом стеснения стШ

и угол потока ßH i-

 

 

 

 

Относительная скорость на входе в насос

 

 

 

 

 

 

Щіі=-

sin

ß H 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если различие на входе и выходе между относительными ско­

ростями

невелико или

wH2

> wHl,

то полученный

входной

угол

потока можно принять за окончательный. Если

же

wH2

•< wHl,

то

имеет место диффузорность и, следовательно, потери возрастут. Для исключения диффузорности увеличивают входной угол ло­ патки, задавшись некоторым углом атаки. В выполненных кон­

струкциях угол атаки A ß H i

= 5 -г- 20°, а угол

ß H l = 30н-90°. Этот

угол

с учетом угла

атаки

ßni =

ßm + Aßm-

Затем

определяют

х н и

стні

и строят треугольник скоростей.

 

 

Расчет

турбины.

Рассмотрим

параметры

турбины

на входе.

По заданному передаточному отношению /* определяют частоту

вращения %

на режиме

 

максимального

к. п. д. т ] т а х :

Окружная

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" т і

=

< »

н ^ и -

 

 

Напор турбины

 

 

 

 

 

 

 

 

Меридиональная

скорость

без учета

стеснения

 

 

 

сш т і о

2пг

Ь

 

 

Окружная

составляющая

абсолютной

скорости

 

 

 

си

T1 си

Н2

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т1

 

 

Число лопаток

турбины выбирается

из

условия

 

 

ѴіТ

 

' т Г Т

 

1 7 г . о

 

 

1

=

~2Ü~r

=

^ 7 5

^ 3

-

Выбор толщины лопаток производится так же, как и у насоса. Входной угол потока без учета угла атаки, но с учетом стеснения определяется по формуле

128


Угол

наклона

потока

без

учета

стеснения

 

 

 

 

& Ртю

 

 

 

 

 

 

to1 -

ft

 

C m J

U

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент стеснения

 

 

 

 

 

 

 

r i — 1

tn

6.и

ß T 1

 

 

 

 

s i n

 

Меридиональная скорость с учетом стеснения

 

 

 

 

 

 

— ° т

тю

 

 

 

 

 

 

ст Т1 — —

 

 

Как

показали

исследования, для

увеличения

коэффициента

трансформации К0

и к. п. д. необходимо задавать

отрицательные

углы атаки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A ß T 1 =

_ (7° - 20°) .

 

Тогда угол лопатки на входе в турбину

 

 

 

 

 

ßxi =

Р*ті

^Рті -

 

По углу ß T 1

определяют и Т 1 , стТ1

и

строят треугольник скоро­

стей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим параметры турбины на выходе:

 

окружная

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

.*

 

меридиональная скорость без учета стеснения

_ ___0

cm Т20 2ЛГ

Ь

'

Z J U T 2

 

Т2

окружная составляющая абсолютной скорости

6 " Т2 —

и

 

И Т 2

выходной угол потока с учетом стеснения, но без учета откло­ нения потока

. „,

_ В -I- / Д 2

4АС.

Sin р т 2

 

»

коэффициент стеснения

 

 

 

9 С. П. Стесни

'29



Меридиональная составляющая с учетом стеснения

Ст Т20

WnT2 — ~ ~

Х 1 2

В существующих конструкциях из-за влияния конечного числа лопаток поток на выходе из турбины отклоняется в сторону враще­

ния

турбины,

вследствие

чего скорость с ц Т 2

увеличивается. При

этом момент М7

и напор

Нп

уменьшаются. В первом приближе­

нии можно принять Aß T 2 = 2-=-6°. На эту величину надо умень­

шить

угол ß T 2 .

Угол ß T 2 ,

как правило, лежит

в пределах ß T 2 =

— 10-^30°. Меньшие углы допускаются в центробежной

турбине.

Определив угол ß T 2 , опять

находят коэффициент х Т 2 ,

скорость

стТ2

и строят

треугольник

скоростей.

 

 

Расчет реактора. Рассмотрим параметры реактора на входе. Параметры входа должны быть согласованы с параметрами на выходе из предыдущего колеса, например из турбины. Меридио­ нальная составляющая абсолютной скорости без учета стеснения

 

 

с

-

 

Q

 

 

 

 

 

 

Окружная составляющая абсолютной скорости перед входом на

лопатку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с и

PI

С

« Т 2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

Число лопаток и их

толщина на входе

в реактор

и выходе из

него, коэффициент стеснения

и меридиональная составляющая

абсолютной

скорости с

учетом

стеснения

 

определяются

так же,

как и для турбины. Входной

угол

потока

 

без учета

угла

атаки

и с учетом

стеснения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

с ,

=

В - ! - У Б2

4 АС

.

 

 

 

 

s t n ß l p

 

 

и

 

 

 

 

 

Угол ßp1 0 без учета стеснения

него

знак

 

определяют

из

выра­

жения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgßno =

- T L £

M ,

так как ир1 = 0.

 

 

 

Так же,

как и для турбины,

учитывается угол атаки и по

углу

ß P 1 определяют коэффициент стеснения, меридиональную состав­ ляющую абсолютной скорости с учетом стеснения и абсолютную скорость на лопатке:

 

 

р_

„-

Срі = WP1

=

s i n

ß p i

 

 

Выход из реактора должен быть согласован со входом в сле­ дующее колесо, например в насос, при расположении колес насос—

130