ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 1
муле (7). Затем определяем разность реакций в рассчитываемой и типовой ступенях:
А р = р — Р т .
Последующий порядок расчета отношения площадей F J F и высоты рабочих лопаток и угла выхода из рабочей решетки про водится в соответствии с формулами гл. II.
По известным из расчета углам выхода для сопловой а 1э и рабочей решеток р2э выбирают профили лопаток из атласа или по заводским нормалям профилей, аналогичным профилям МЭИ.
Порядок расчета к. п. д. ступени состоит в следующем. Вна чале по формуле (2) подсчитывают к. п. д. на ободе ступени:
|
|
Т]()л Т|(!л |
lidAyс , |
где |
находят |
по рис. 12; |
ke и йКе — по рис. 13; kg, kKP— по |
кривым рис. 14; |
k6— по рис. 14 или по формуле (4) для ступени |
||
без бандажа; kd и йвС— по формуле (5).
Для определения поправочных коэффициентов кроме указан ных кривых и формул используют величины геометрических характеристик проточной части ступени (зазоров по бандажу и у корня лопаток, хорды и толщины кромки сопловой лопатки, число гребней в уплотнении над бандажом), выбранных в соот ветствии с условиями работы ступени.
Определив к. п. д. на ободе, находят внутренний относитель
ный к. п. д. ступени: |
|
Лог Лол ^тр ^ут |
^к- |
В этой формуле потери £ут от утечек в уплотнениях диафрагм вычисляют по соотношению (17), потери трения диска и бан дажа £тр— по формуле (19), последние два коэффициента потерь от вентиляции £в и от выколачивания £к определяют только для ступеней с парциальным впуском— по формулам гл. III.
Для оценки состояния пара перед следующей ступенью (в рас сматриваемом отсеке — перед второй ступенью) необходимо по
строить процесс в is-диаграмме. Для этого найдем теплоперепад h\ , пропорциональный внутренней работе первой ступени (рис. 21):
= (йо Айвс) Ло/>
где ho — располагаемый теплоперепад первой ступени; Дйвс — часть энергии выходной скорости, которая используется в после дующей ступени; ti0;. — внутренний к. п. д. ступени.
Величину |
Айвс находят для kBC> 1 |
с учетом к. п. д. ступени |
|
на ободе цол и поправочного коэффициента kBC: |
|||
|
АЙВс “ |
Й()Г|0л (^bc~ |
^ )• |
При йвс = |
1 величина |
Айвс равна |
нулю, поэтому давле |
ние р1п полного торможения перед следующей ступенью совпа дает со статическим давлением р ” (см. рис. 21).
39
Состояние пара перед второй ступенью определим следующим образом. От точки О начального состояния в ts-диаграмме откла
дывают отрезок h\ + Д/?вс и проводят линию постоянного тепло содержания до пересечения
с изобарой р\. Точке 2 пе ресечения соответствуют ста тические параметры перед второй ступенью. Отложив от точки 2 вверх по изоэн-
тропе отрезок Айвс опреде ляют параметры полного тор можения перед соплами вто рой ступени. Далее перехо дят к расчету второй сту пени.
Вторую ступень отсека рассчитывают аналогично первой ступени со следую щими особенностями. Пер вая особенность заключается в том, что степень реакции ступени находят по полному
теплоперепаду ступени й” + ~Ь Айвс, т. е.
|
|
и |
соответственно |
теплопере- |
|
|
|
пад в соплах второй ступени |
|||
Рис. 21. Процесс течения пара в is-диа- |
Йо1 = (1 — р) (йо |
Айвс)- |
|||
Вторая особенность за- |
|||||
грамме для |
нескольких |
ступеней тур- |
|||
|
бины |
ключается в том, что фиктив |
|||
|
|
ную скорость ступени сф оп |
|||
ределяют по полному теплоперепаду с учетом энергии |
выходной |
||||
скорости |
предыдущей |
ступени: |
|
|
|
Сф — "|/~2 (йо1-f- Айвс)-
Построение процесса расширения пара в ts-диаграмме для второй ступени и оценка состояния пара перед третьей ступенью проводится аналогично построению процесса для первой ступени. При этом теплоперепад
й" = (Айвс + hi1— Айв') hi],
где
АЙ^с = (Ай'с + й” ) Т)ол (£вс — 1).
4 0
Расчет третьей ступени отсека имеет некоторые особенности по сравнению со второй ступенью.
Если в ступени применены профили типа С-9012А или С-9015А и рабочие лопатки выполнены с цилиндрическим бандажом и нормальной перекрышей, то поправочные коэффициенты исполь зования выходной скорости для последней ступени отсека равны единице {kBC= 1,0), т. е. в этом
случае предполагается, что энер гия выходной скорости полно стью теряется (не используется в последующей ступени) и что ее относительная величина равна соответствующей вели чине модельной ступени. При отклонении от указанных усло вий, например при большом
угле а 1э |
или |
косом бандаже на |
|
рабочих |
лопатках, |
необходимо |
|
оценивать |
изменение потерь |
||
в рассчитываемой |
ступени по |
||
сравнению с модельной, исполь зуя метод треугольников скоро стей, или следует использовать приближенную зависимость (6).
Теплоперепад h]n вычисляют по формуле
h\" = (Mll + hluЫ У . (21)
Рис. |
22. Процесс расширения пара |
в |
is-диаграмме для трех ступеней |
Ниже даны основные исходные параметры и пример (табл. 4) теплового расчета проточной части отсека из трех ступеней со степенью парциальности е = 1
Расход G пара в к г / с ................................... |
25,0 |
||
Давление р0 перед отсеком в М П а................ |
4,0 |
||
Температура t0 перед отсеком в °С . . . . |
400 |
||
Давление р2 за отсеком в МПа ............... |
2,64 |
||
Частота вращения п в об/с............................ |
50 |
||
Средний диаметр d первой ступени в мм |
800 |
||
Диаметр |
уплотнений dy диафрагм в мм . . |
210 |
|
Радиальный зазор бу в уплотнении диа |
0,3 |
||
фрагм в м м ....................................................... |
|||
Число гребней в уплотнении диафрагм z . . |
6 |
||
Осевой зазор 6В по бандажу в мм . . . . |
1,2 |
||
Радиальный зазор бр в уплотнении бан |
0,8 |
||
дажа в м м .......................................................... |
|||
Число гребней в уплотнении бандажа zq . . |
1 |
||
Угол |
выхода потока из сопл ступени (1, |
12 |
|
2, |
3) |
в 0 ....................................................... |
|
Хорда сопловых лопатокв м м ........................... |
40 |
||
Осевой зазор 6а между кромками сопловых |
4,0 |
||
и рабочих лопаток вм м ................................. |
|||
41
Толщина кромки |
сопловой |
лопатки |
Акр1 |
|
в м м ............................................................... |
лопаток |
|
0,4 |
|
Число |
сопловых |
в каждой сту |
||
пени |
гс ........................................................... |
|
|
46, 48, 50 |
Построение процесса расширения пара в /s-диаграмме для этих ступеней приведено на рис. 22.
|
|
|
4. |
Расчет |
проточной |
части |
отсека из трех ступеней |
|
||||||
|
|
|
Величина |
|
|
|
|
|
Ступень |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
1-я |
2-я |
3-я |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Давление |
|
р0 |
пара |
перед |
ступенью |
4,0 |
3,49 |
3,02 |
||||||
в МПа |
|
............................................... |
t0 перед ступенью в °С |
|||||||||||
Температура |
400 |
383 |
367 |
|||||||||||
Давление р2 за ступенью в МПа . . . |
3,49 |
3,02 |
2,64 |
|||||||||||
Располагаемый теплоперепад h0 сту- |
39 |
37,5 |
37,5 |
|||||||||||
пени в кДж/кг |
............................... |
|
|
|
|
|
||||||||
Средний диаметр d ступени в мм . . . |
800 |
803 |
807 |
|||||||||||
Окружная скорость и лопаток на |
125,6 |
126,0 |
126,6 |
|||||||||||
среднем диаметре в м /с .................... |
|
|
||||||||||||
Фиктивная скорость Сф ступени в м/с |
279 |
277,5 |
277,5 |
|||||||||||
Отношение скоростей Хф = |
и/сф . |
■ . |
0,45 |
0,454 |
0,457 |
|||||||||
Степень |
реакции |
р = -г-.— ——— |
|
|
|
|||||||||
ступени |
|
|
|
|
|
М в. с + h0 |
|
0,05 |
0,06 |
0,07 |
||||
............................................... |
й01 |
сопловой |
решетки |
|||||||||||
Теплоперепад |
37,1 |
36,0 |
35,6 |
|||||||||||
в к Д ж /к г |
...........................................за |
сопловой |
решеткой |
|||||||||||
Давление |
|
рх |
3,515 |
3,05 |
2,667 |
|||||||||
в МПа |
|
............................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Теоретическая скорость cxt за сопло |
272 |
268,2 |
267,0 |
|||||||||||
вой решеткой в м/с |
........................ |
|
|
ре- |
||||||||||
Удельный |
объем |
|
за сопловой |
0,08 |
0,09 |
0,105 |
||||||||
шеткой в м3/кг |
............................... |
|
|
|
|
|
||||||||
Площадь сопловой решетки /ц-103 м2 |
7,62 |
8,66 |
10,62 |
|||||||||||
Коэффициент |
расхода |
щ |
сопловой |
0,965 |
0,970 |
0,975 |
||||||||
реш етки............................................... |
|
|
в сопловой решетке |
|||||||||||
Высота лопаток |
|
14,6 |
16,5 |
20,1 |
||||||||||
В М М |
................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Отношение среднего диаметра к вы- |
54,8 |
48,6 |
40,1 |
|||||||||||
соте сопловых |
лопаток |
йЦг . . . |
. |
|||||||||||
Отношение |
давлений |
в = |
р21р0 ■ ■ ■ |
0,873 |
0,865 |
0,875 |
||||||||
Степень реактивности рх типовой сту- |
0,07 |
0,075 |
0,075 |
|||||||||||
пени |
...................................................степеней реактивности |
Др |
||||||||||||
Разность |
—0,02 |
—0,015 |
—0,005 |
|||||||||||
данной и типовой ступеней . . . . |
||||||||||||||
Разность эффективных отношений пло- |
0,048 |
0,035 |
0,012 |
|||||||||||
щадей Д |
/ |
........................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Поправка к отношению площадей, |
|
|
|
|||||||||||
связанная с |
зазорами |
по бандажу |
0,07 |
0,062 |
0,050 |
|||||||||
Эквивалентный............................................ |
зазор |
бэ в мм . . . . |
||||||||||||
1,02 |
1,02 |
1,02 |
||||||||||||
Отношение |
площадей |
Fi/Fl данной |
1,748 |
1,743 |
1,732 |
|||||||||
ступени |
............................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Высота 12 рабочих лопаток в мм . . . |
17,6 |
19,6 |
23,4 |
|||||||||||
42