ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
13. Вычисляется мощность, потребляемая компрессором
 | (2.29) |
14. Коэффициент полезной работы рассчитывается по формуле
 | (2.30) |
15. Определяется коэффициент полезного действия ГТУ (электрический КПД ГТУ)
 | (2.31) |
- 1 2 3 4 5
Расчет турбины
Поскольку ГТУ проектируется для привода электрогенератора, частота вращения ротора установки принимается равной 50 с -1. Конечное давление по параметрам торможения
принимают равным 105 Па.Температура заторможенного потока перед турбиной
 | (3.1) |
где Tс - температура газа перед турбиной, определенная при расчете тепловой схемы газотурбинной установки; ωс - скорость газа во входном патрубке.
Значения скоростей во входном и выходном патрубках, первой и за последней ступенью, а также КПД входного и выходного патрубка принимают исходя из рекомендуемых значений, приведенных в табл. 5.1.
Теплоперепад турбины по параметрам торможения
  | (3.2) |
Значения скоростей во входном и выходном патрубках, перед первой и за последней ступенью, а также КПД входного и выходного патрубка принимают исходя из рекомендуемых значений, приведенных в таблице 3.1.
Давление торможения перед турбиной
 | (3.3) |
Плотность газа перед турбиной по параметрам торможения определяется по следующей формуле:
 | (3.4) |
Таблица 3.1.
Параметры при расчёте турбины
| Параметр | Значение |
| Скорость во входном патрубке, ωс ,м/с | 40 |
| Скорость перед первой ступенью, с0 ,м/с | 100 |
| Скорость в выходном патрубке, ωd ,м/с | 30 |
| Скорость за последней ступенью, сz ,м/с | 150 |
| КПД входного патрубка, ηвх | 0,93 |
| КПД выходного патрубка, ηвых | 0,5 |
| Окружной скорость на диаметре корневых сечений, uк ,м/с | 195 |
| Отношение скоростей,  | 0,45 |
| Угол выхода лопатки в корневом сечении α1к | 17° |
| Степень реактивности θк | 0,09 |
Потери давления торможения во входном патрубке вычисляют, приняв
:   | (3.5) |
Давление торможения перед первой ступенью
 | (3.6) |
Определяется теоретическая и расчетная температура газа за турбиной
 | (3.7) |
 | (3.8) |
Вычисляется температура газов за последней ступенью
 | (3.9) |
Поскольку давление за последней ступенью мало отличается от давления за турбиной, при определении плотности можно принять
 | (3.10) |
Определяется величина потерь полного давления в выходном патрубке:
  | (3.11) |
Давление торможения за последней ступенью турбины
 | (3.12) |
Для определения числа ступеней турбины вычисляется располагаемый теплоперепад по параметрам перед первой и за последней ступенями:
  | (3.13) |
 | (3.14) |
отношение давлений в ступенях турбины.
Диаметр корневых сечений dk определяется из условия обеспечения рекомендуемой окружной скорости uк (см. таблицу 3.1)
 | (3.15) |
Рассчитывается располагаемый теплоперепад одной ступени:
 | (3.16) |
- рекомендуемое отношение скоростей (см. таблицу 3.1). Определяется число ступеней турбины
 | (3.17) |
Вычисляется коэффициент возврата тепла αm
  | (3.18) |
Уточняется теплоперепад одной ступени
 | (3.19) |
Из уравнения неразрывности определяется ориентировочное значение периферийного диаметра первой ступени турбины
  | (3.20) |
(принято cosγ0=0,98).
Высота направляющих лопаток на входе в первую ступень турбины
 | (3.21) |
Для определения высоты лопаток последней ступени назначают приемлемое отношение
, тогда  | (3.22) |
 | (3.23) |
Находится площадь проходного сечения последней ступени
 | (3.24) |
Меридиональная скорость за последней ступенью сzs определяется из уравнения неразрывности:
 | (3.25) |
Найденное значение сzs вполне приемлемо и может быть принято. Однако в первых ступенях целесообразно принять меньшее значение меридиональной скорости.
Угол выхода лопатки в корневом сечении α1к и степень реактивности θк принимают исходя из рекомендуемых значений (см. табл. 3.1). Коэффициент скорости
и 
принимают по опытным данным, представленным в атласах профилей турбин.Рассчитывается теоретическая скорость за соплами первой ступени, соответствующая изоэнтропийному течению в сопловой решётке
  | (3.26) |
Меридиональная скорость определяется по формуле
 | (3.27) |
Если меридиональная скорость в первой ступени заметно меньше, чем в последней, нецелесообразно выполнять все ступени однотипными. Можно, например, объединить первые несколько ступеней в одну группу, а остальные ступени выполнять индивидуальными.
Существует несколько законов распределения окружных проекций скоростей в ступени турбины. В рамках данного курсового проекта предлагается выполнить расчёт ступени турбины, воспользовавшись законом постоянной меридиональной скорости, описываемый уравнением 3.28. Кроме того, потребуем постоянства работы по высоте лопаток.
 | (3.28) |
