Файл: Абрамов, В. И. Тепловой расчет турбин.pdf

метр ступени и другие геометрические характеристики решеток (углы на выходе, толщины кромок, шаг и т. п.).

По значению отношения скоростей на промежуточном режиме и высоте 1\ находят к. п. д. на лопатках ступени, затем вводятся со­ ответствующие поправки и учитываются дополнительные потери ступени.

Для второго (дросселированного) потока расход через частично открытый регулирующий клапан рассчитывают так же, как и для недросселированного потока, предварительно определив давление

Роп перед соплами этого сегмента.

Давление перед соплами частично открытого клапана

условии его полного открытия в режиме расчетного расхода пара

на турбину; р^п — давление перед соплами клапана второго потока на рассматриваемом режиме работы турбины при расходе пара через клапан G11; р 21 — давление в камере регулирующей ступени

на рассматриваемом промежуточном режиме; G” -— критический расход пара через сегмент сопл второго потока при давлении перед соплами, равном роп.

160

и на рис. 112 для расширяющихся сопл со сверхзвуковыми скоро­ стями в расчетном режиме.

По двум известным из трех величин е1; е0 и q по сетке расходов А. В. Щегляева всегда можно вычислить третью.

Рис. 111. Сетка расходов (по А. В. Щегляеву) для суживающихся сопл:

Далее по давлению перед соплами второго потока pin и давле­ нию в камере регулирующей ступени р 2 можно определить тепло-

перепад hi1для второго потока пара, а по теплоперепаду — к. п. д. т]ол и мощность P l \ развиваемую вторым потоком пара на ободе.

Рис. 112. Сетка расходов для расширяющихся сопл

Внутренняя мощность и внутренний к. п. д. ступени на про­ межуточном режиме определяют после расчета дополнительных

потерь ступени: на трение, на вентиляцию и краевых потерь. В связи с наличием в регулирующей ступени двух специфичных потоков— недросселированного и дросселированного при опреде­ лении дополнительных потерь имеются некоторые усложнения.

Так, например, формула (19) для расчета относительных по­ терь трения диска на частичных режимах не подходит, так как в этом случае возникает неопределенность в оценке средних между недросселированным и дросселированным потоками величин пло­ щади сопловых каналов хф и отношения Flt которые необходимо подставлять в эту формулу. Поэтому потери на трение в ступени на частичных режимах рациональнее определять через абсолют­ ную мощность по формуле (20).

Аналогично потери вентиляции следует вычислять через абсо­ лютную мощность

Рв = 14,ЗС ^(1 _ е)°,5 d ( J i ) 3

Следует обратить внимание на то, что степень парциальности в этой формуле представляет сумму степеней парциальности не­ дросселированного и дросселированного потоков, т. е. е = е, + еп .

Мощность краевых потерь следует определять отдельно для каждого недросселированного и дросселированного потока по формуле

где ёкР — относительные краевые потери для соответствующего потока ступени, определяемые по формуле (44) или (46); т ('> — число дуг подвода (число разомкнутых групп сопл) для недроссе­ лированного потока; для дросселированного потока это число равно единице; (/) — индекс, указывающий номер потока.

В формулы (44) и (46) при расчете краевых потерь на промежу­ точных режимах подставляют для недросселированного потока Хф, е1и т1 и для дросселированного Хф1, еп и т11 — 1.

Далее подсчитывают суммарную мощность краевых потерь ступени:

Дкр = Р кр Рцр-

Используя значения абсолютной мощности дополнительных потерь, можно найти внутреннюю мощность регулирующей сту­ пени на частичных режимах:

Внутренний к. п. д. ступени

162

Таким образом, находят внутренний относительный к. п. д. и внутреннюю мощность ступени. Состояние пара перед следующей

давлений е = pJPoi и скоростей хф ступени. При этом по кривым для типовой ступени (см. рис. 15) или по формуле (7), зная хф и е на промежуточном режиме, определяют степень реакции рт для типовой ступени. Затем подсчитывают величину Ар, связанную с с отклонением отношения площадей рассчитываемой ступени от отношения площадей (FJF1)T = 1,75 для типовой ступени по формуле (8).

При этом в формулу (8) подставляют разность эффективных от­ ношений площадей А/ рассчитываемой и типовой ступеней с учетом

с большими отклонениями от типовых. В частности таким способом нельзя рассчитывать последние ступени турбины с малыми отно­ шениями dll. Эти ступени можно рассчитывать по треугольникам скоростей на среднем диаметре. При этом расчет ведется «сверху», так же как и по модельным ступеням.

При построении треугольников скоростей следует задаться степенью реакции и добиться совпадения расчетного расхода по уравнению неразрывности для сопловой и рабочей решеток. Коэф­ фициенты расхода и коэффициенты скоростей можно принимать в зависимости от угла натекания потока а 0 и и от режима тече­ ния по числу М и Re в соответствии с заводскими данными проду­ вок профилей или по атласу профилей [1 ]. Прежде чем выполнять детальный расчет на промежуточный режим всех ступеней отсека, необходимо сделать конструктивный расчет регулирующей ступени этого отсека.

Ниже приведены основные данные конструктивного расчета регулирующей ступени.

164