ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
Потери |
с |
выходной |
скоростью |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
^вС)к = |
|
|
) = |
2(h0 + Ah0) • |
|
|
|
|
Расчет |
заканчивается |
определением расхода |
рабочего тела |
|||||||||
в корневом |
сечении |
|
|
(Gyfl)K-2ягк, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
AGK= |
|
|
|
|
|||
и относительного лопаточного |
к. п. д. |
|
|
|
||||||||
/ |
, |
_ |
(h0 |
Ah0) — hc— hn— h-Rc , |
1 ____ftc |
hjj |
1гвс(1 |
Xa) |
||||
(T1oJ k “ |
|
( h 0 + |
A h Q) - |
Ъ сЦ 2 |
|
~ |
|
|
Eo |
|
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(59) |
|
|
|
hc = (h0 + |
Л/го) (1 — p) Sii |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
„,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hn = |
Шл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~9---- Ь P (^0 ~Ь Д ^о) £a; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
£o = |
(^o + |
A/io) — X2ci/2. |
|
|
|
||
Для |
последней |
ступени |
конденсационных |
паровых |
турбин |
|||||||
%2 = |
0 + 0 ,2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 81. Концевые |
потери в рабочей решетке в зависимости от |
||||||||
степени конфузорности при М2* |
1,4: |
|
|
||||||
а — у периферии; |
б — у |
корня; |
1 - |
sin Pln /(sin |
Р2эф) п = |
1; 2 |
- |
||
sin P2n/(sin Р2эф)п = 1,2; |
3 |
- |
sin |
P1K/(sin |
Р2эф)к = 1 ; |
4 |
- |
||
sin P1K/(sinP23l>)K = |
1,3; |
5 |
- s i n |
P2K/(sin |
В2эф)к = 1.25 |
. |
|
||
После расчета параметров ступени в корневом сечении пере ходим к расчету следующих сечений.
Статическое давление за соплами в сечениях выше корневого определяют с учетом влияния геометрических и режимных пара
метров, вызывающих отклонение распределения р х = р 2 (г) от значений, подсчитанных по упрощенному уравнению радиального равновесия.
120
Реакция ступени в промежуточных сечениях
(60)
Поправочный коэффициент k%, полученный на базе исследова ния кольцевых решеток и ступеней большой веерности, опреде ляют по рис. 82.
Ступени большой веерно сти, особенно в паровых турбинах, имеют в меридио нальном сечении существен ное раскрытие проточной ча сти. Учет меридионального раскрытия проточной части осуществляется путем умно жения поправочного коэффи циента на коэффициент ky (рис. 83), зависящий от угла наклона линии тока. Поверх ности тока в данной схеме расчета конические, и строят их следующим образом: соп ловую лопатку на входе и рабочую на выходе разби вают на равное число интер валов (на единицу меньше, чем число расчетных сечений) и через эти точки проводят прямые линии.
Вкорневом сечении ky =
=1, а в периферийном ky =
(^v)niin-
В периферийных сечениях ступени следует учесть влия ние протечек, так как ра диальный зазор бр, особенно в последних ступенях паро вых турбин, достигает 10 мм.
Влияние протечки через радиальный зазор можно учесть с по мощью следующей формулы:
Дрп = 0,8 Y Т~£п— • т - - Р..- ( 1 + ~тг) ’
где рп — степень реактивности на периферии сопловой решетки, определяемая по формуле (60).
Влияние периферийной протечки, как показывают опыты, прослеживается вплоть до сечения, гд е ^ = 90°, т. е. практически почти до среднего сечения. Снижение реакции от периферийного
121
сечения до сечения, где — 90°, можно аппроксимировать пара болической зависимостью
А Р = |
/- АР42 ( Г ~ |
Г9о)2. |
|
|
Vn — г90) |
|
|
где гп = rn/rK; 790 = г90/гк (г90— радиус |
сечения, где |
= 90°); |
|
г — текущее значение |
г/гк. |
|
|
После расчета первого сечения переходим к следующему и т. д. |
|||
Для каждого сечения подсчитываем расход через кольцевую струйку тока единичной высоты радиуса г:
Щ = (Суд)£Длг,-,
где (Gra)£— удельный расход в сечении радиуса гс.
После окончательного расчета ступени следует еще раз проин
тегрировать графически |
расход |
|
|
G =rKJ~гп AGt- dr |
|
||
|
|
I |
х |
и сопоставить его с расчетным G0. |
|||
Затем определяем к. п. д. |
ступени: |
|
|
|
7п |
ДО/ (т0]л)г dr |
|
|
r K J |
|
|
Лол |
|
q |
• |
Интегрирование обычно выполняют графически. Вычисляют среднюю величину выходной скорости, соответствующую среднему расходу
гк J~гп ДО;С2г dr
При (а2— 90°) = ± 10° следует уточнить выбор h0 + Ah0 = = h0 и повторить расчет.
Расчет при законе закручивания а х — var аналогичен изло
женному выше. Только вместо удельного расхода GyR = / (г) задается ^распределение угла в функции приведенного радиуса
“1 = a i (г)-
Втабл. 10 приведен расчет ступени по пяти сечениям. К. п. д.
ступени
,Г1В
Лол = ~q~ | АОуДт]ол г dr.
Г1К
Интегрируя графически получим т]ол = 0,765.
122
|
|
|
|
10. Предварительный расчет ступени |
турбины |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
для |
привода насоса |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Ро — 0,051 МПа; |
/0 = |
2415,5 |
кДж/кг; |
р2 = |
0,0196 МПа; |
|
||||
|
|
|
п = |
4200 об/мин; |
/х = |
|
0,392 м; /2 = 0,4 м; rfcp = |
1,326 м; |
|
||||
|
|
|
|
Т2а= |
1,665 м2; |
G — 52 |
кг/с |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сечение |
|
|
|
|
|
|
|
Величины |
корневое |
Vl ОТ |
среднее |
3/ 4 |
ОТ |
перифе |
||||
|
|
|
|
|
корня |
корня |
рийное |
||||||
О |
в м |
....................................... |
|
0,468 |
0,566 |
0,664 |
0,762 |
0,860 |
|||||
П /гк |
............................................ |
|
|
|
1,0 |
1,21 |
1,42 |
1,63 |
1,84 |
||||
В; 0 м/с |
................................... |
|
|
206 |
249 |
292 |
335 |
378 |
|||||
m |
|
............................................ |
0,805 |
0,805 |
0,805 |
0,805 |
0,789 |
||||||
................................................ |
|
|
|
|
1,285 |
1,20 |
1,33 |
1,315 |
1,16 |
||||
р ..................................................... |
|
|
|
|
|
0,3 |
0,455 |
0,56 |
0,633 |
0,635 |
|||
А01 в кД ж /кг |
...................... |
|
95,5 |
74,1 |
60,0 |
50,3 N |
50,2 |
||||||
Л03 в кД ж /кг |
...................... |
|
41,0 |
62,3 |
76,5 |
86,2 |
86,3 |
||||||
|
в |
к Д ж / к г .......................... |
|
2320 |
2341,4 |
2355,5 |
2465,2 |
2465,3 |
|||||
рх |
в М П а ................................... |
|
0,0269 |
0,0314 |
0,0346 |
0,0372 |
0,0372 |
||||||
v xt |
в м3/кг . . . . . . . . |
|
5,05 |
4,40 |
4,02 |
3,78 |
3,78 |
||||||
Oi |
в |
м/с |
.......................... |
.... ■ |
390,2 |
393,5 |
395,6 |
397 |
397 |
||||
Cit |
в |
м / с ................................... |
|
|
437 |
385 |
347 |
317 |
317 |
||||
м1г................................. |
|
|
|
|
1,12 |
0,979 |
0,877 |
0,80 |
0,80 |
||||
<р |
................................................ |
|
|
|
|
0,959 |
0,981 |
0,987 |
0,981 |
0,920 |
|||
|
|
|
|
|
|
0,991 |
0,988 |
0,987 |
0,981 |
0,986 |
|||
Л и , ................................................ |
|
0,069 |
0,105 |
0,088 |
0,076 |
—0,006 |
|||||||
P |
i ................................................ |
|
|
|
|
1,06 |
1,093 |
1,075 |
1,057 |
0,980 |
|||
|
|
|
|
|
18° 59' |
19° 31' |
20° |
10' |
21° |
10' |
22° 50' |
||
AGj |
в кг/(с-м 2) ...................... |
|
30,3 |
32,0 |
32,0 |
32,0 |
32,0 |
||||||
Д(3 в кг/(с-м ) |
...................... |
|
89,0 |
113,8 |
133,8 |
153,0 |
173,0 |
||||||
а, |
п ри М, > |
1 ...................... |
|
0,986 |
— |
— |
— |
|
— |
||||
sin c e !............................................ |
|
|
|
0,365 |
0,374 |
0,378 |
0,389 |
0,414 |
|||||
< н ................................................ |
|
|
|
21° 21' |
21° 56' |
22° |
10' |
22° 50' |
24° 25' |
||||
Cl в м/с |
................................... |
|
|
419 |
377 |
341 |
311 |
292 |
|||||
м/q |
............................................ |
|
|
|
0,491 |
0,66 |
0,855 |
1,077 |
1,295 |
||||
t g |
P |
i .................................................. |
|
|
|
0,83 |
1,40 |
5,33 |
—2,49 |
— 1,77 |
|||
P |
i ................................................ |
м |
/ с |
|
39° 42' |
54° 30' |
79° 20' |
111° 54' |
132° 54' |
||||
w1 в |
|
|
239 |
173,5 |
131,0 |
130,5 |
165 |
||||||
®i/2000 |
в м2/с2 ...................... |
|
28,82 |
15,10 |
8,60 |
8,55 |
13,60 |
||||||
i x |
в |
к Д ж / к г .......................... |
2348,0 |
2356 |
2363,6 |
2373,2 |
2378,4 |
||||||
Рх |
в М П а ................................... |
|
|
0,033 |
0,035 |
0,0368 |
0,0394 |
0,0410 |
|||||
р 2» в М П а ............................... |
|
0,0181 |
0,0203 |
0,0217 |
0,0227 |
0,0236 |
|||||||
и2* в м3/кг |
.......................... |
|
|
— |
6,54 |
6,23 |
5,87 |
5,66 |
|||||
а2* в м/с ................................... |
|
|
384,0 |
384,3 |
385,4 |
386,7 |
387,5 |
||||||
Wof в м/с ................................... |
|
|
373 |
393 |
412 |
435 |
446 |
||||||
м 7 ................................. |
|
|
|
|
0,973 |
1,023 |
1,07 |
1,13 |
1,16 |
||||
.4;.., .................................................. |
|
0,619 |
0,44 |
0,33 |
0,33 |
0,42 |
|||||||
|
при |
> |
1 .......................... |
|
|
_ _ |
0,998 |
0,994 |
0,991 |
0,986 |
|||
l b ............................................................ |
|
|
|
|
|
0,972 |
0,972 |
0,972 |
0,965 |
0,940 |
|||
|
|
|
|
|
|
0,928 |
0,987 |
1,019 |
1,02 |
1,01 |
|||
(Х2 |
|
.................................................. |
|
|
|
0,922 |
0,978 |
0,979 |
0,980 |
0,980 |
|||
Д |
р ................................................ |
|
|
|
|
0,006 |
0,009 |
0,040 |
0,040 |
0,030 |
|||
г2 |
в |
м |
........................................ |
|
|
0,463 |
0,563 |
0,663 |
0,763 |
0,863 |
|||
«2 В |
м |
/ с .......................... |
..... |
• |
203,5 |
247,5 |
291,5 |
335,5 |
379,5 |
||||
123
|
|
|
|
П родол ж ен и е |
табл . 10 |
|
|
|
|
|
Сечение |
|
|
|
Величины |
корневое |
‘/4 ОТ |
среднее |
зл от |
перифе |
|
|
корня |
корня |
рийное |
||
sitl Р г э ф ................................... |
0,58 |
0,545 |
0,498 |
0,465 |
0,452 |
|
Р г э ф ............................................... |
35° 25' |
33° |
29° 50' |
27° 40' |
26° 50' |
|
sin f?2 ................................... |
0,553 |
0,553 |
0,524 |
0,496 |
0,496 |
|
Р2 |
........................................... |
33° 30' |
33° 30' |
31° 30' |
29° 40' |
29° 40' |
w2 в м / с ............................... |
362 |
382 |
400 |
420 |
418 |
|
u2/w2 ........................................................................ |
0,563 |
0,648 |
0,730 |
0,798 |
0,908 |
|
t g a 2 ....................................... |
2,03 |
2,96 |
4,25 |
6,98 |
—10,1 |
|
а 2 |
.................................................... |
64° |
71° 20' |
76° 45' |
81° 54' |
95° 40' |
с2 в м/с ............................... |
223 |
223 |
216 |
210 |
209 |
|
hBC в к Д ж /к г ....................... |
24,9 |
24,9 |
23,5 |
22,0 |
21,85 |
|
| в с |
в....................................................м / с |
0,183 |
0,183 |
0,17 |
0,167 |
0,160 |
с2а |
200 |
211 |
210 |
208 |
208 |
|
Л о л |
........................................... |
■0,727 |
0,763 |
0,782 |
0,776 |
0,697 |
Лол |
1 в с ...................................... |
0,910 |
0,946 |
0,952 |
0,937 |
0,857 |
Л<цт10л в кг/(с-м )................ |
22,0 |
24,4 |
25,04 |
24,84 |
22,30 |
|
Следует |
обратить внимание на определение коэффициента |
|
т = 2 &0£vcp2cos2 СЦ при а г = var и ср = |
var. |
|
Отметим, |
что коэффициент т относится не |
к сечению, а |
к струйке, т. е. должен определяться по средним для струйки
значениям ср, а 1У kv и ke. Следовательно, |
|
если рассчитывается се |
||||||
чение II—II, |
необходимо предварительно задаться а 2, ср в |
се |
||||||
чении III — III |
(см. рис. |
83), |
определить в этом сечении уш |
(по |
||||
чертежу) и подсчитать |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Щ и = |
2&е (£vcp2 cos2 <х2)ш . |
|
||||
Для |
сечения II— II |
_ |
тк + тш |
|
|
|
||
|
|
|
• |
|
|
|||
|
|
|
тп - |
- |
2 |
|
|
|
По значению ти определяют степень |
|
реактивности в сечении |
||||||
II—II, |
статическое давление р 2П и т. п. |
По относительной ско |
||||||
рости М1Ь действительному углу (а^ц выхода в этом сечении уточняют ср, ct 1 и, следовательно, тп . После этого снова находят степень реактивности, р, p lt М.и и т. п. Дальнейшего расчета не требуется.
Расчет остальных параметров выполняют полностью по схеме, изложенной в тексте.
Учет влияния наклона лопаток на изменение степени реакции
При проектировании и расчете ступеней с длинными (а иногда и короткими) лопатками часто возникает необходимость искус ственно изменить закон распределения реактивности вдоль высоты лопаток. Такое изменение может быть достигнуто различными спо собами, главными из которых являются: 1) наклон или искривле-
124