итоку Мут=0,33 кг/с. Початкову швидкість пара перед соплом Зі вважати рівною нулю.
Розрахувати і зобразити трикутники вхідних і вихідних швидкостей; визначити роботу 1 кг пара на лопатках ступені, l, кДж/кг; знайти площу вихідного перетину суживающего сопла f1, м 2; визначити відносний коефіцієнт корисної дії на лопатках ступені? О.Л .; визначити відносний внутрішній коефіцієнт корисної дії ступені турбіни? oi
Рішення
. Необхідно знайти ентальпію пара до і після адиабатного його розширення в соплах турбіни. З курсу Теоретичних основ теплотехніки відомо, що для того щоб знайти ентальпію водяної пари необхідно скористатися hs діаграмою водяної пари або таблицями термодинамічних властивостей води і водяної пари на кривій насичення.
Знаходимо на діаграмі hs (малюнок 1) початкову ентальпію пара h0=3170,61 кДж/кг, як проекція точки перетину ізобари р0=2,6 МПа і ізотерми t0=370 ° С на вісь ординат, і ентальпію пара в кінці адиабатного розширення h1=3055,36 кДж/кг, як проекцію точки перетину ізобари р1=1,7 МПа і ізоентропа s=6,894 кДж/(кг · К) на ту ж вісь, а також питомий об'єм пари в точці 1 v1=0,152 м 3/кг.
Малюнок 1.1 - Схема знаходження початковою і кінцевою ентальпії пари по hs діаграмі
Визначаємо дійсну швидкість витікання пари із сопел
Окружну швидкість на середині лопатки знаходимо зі співвідношення
м/с.
Відносну швидкість входу пара на лопатки - за формулою
Відносну швидкість виходу пари з каналу між робочими лопатками знаходимо за формулою - w2 =? w1=0,86? 298,58=256,78 м/с.
Кут входу пара на робочу лопатку - зі співвідношення
Кут виходу пари з робочої лопатки? 2 =? 1=
Абсолютну швидкість виходу пари з каналу між робочими лопатками знаходимо зі співвідношення
Кут нахилу абсолютної швидкості виходу пари з каналу між робочими лопатками - зі співвідношення
Трикутники швидкостей, побудовані на підставі проведених розрахунків, наведені на малюнку 1.2 (без масштабу).
Малюнок 1.2 - Трикутники швидкостей
. Роботу 1 кг пара на лопатках визначаємо за формулою
. Площа вихідного перетину суживающего сопла до критичного режиму закінчення знаходимо за формулою
м2.
. Значення відносного коефіцієнта корисної дії на лопатках? О.Л. залежить від ставлення окружної швидкості на середині лопатки до дійсної швидкості витікання пари із сопел і може бути визначено, для активної ступені, за формулою
Втрати теплової енергії в соплах, лопатках і з вихідною абсолютної швидкістю в ступені турбіни також оцінюється відносним коефіцієнтом корисної дії на лопатках.
.
. Відносний внутрішній коефіцієнт корисної дії визначаємо за формулою
.
Відносні втрати теплової енергії на тертя і вентиляцію
.
Втрати теплової енергії від витоків через зазори в ущільненнях і в обхід сопел і лопаток знайдемо за формулою
кДж/кг.
Відносні втрати теплової енергії від витоків
.
Тоді
Приклад 1.2
Визначити відносний ККД на лопатках в реактивної ступені, якщо наявний теплової перепад в ступені H0=130 кДж/кг, швидкісний коефіцієнт сопла?=0,96, швидкісний коефіцієнт лопаток?=0,91, кут нахилу сопла до площини диска? 1=13 °, ставлення окружної швидкості на середині лопатки до дійсної швидкості витікання пари із сопел u/с1=0,5 і кут виходу пари з робочої лопатки? 2=20 ° і ступінь реактивності ступені?=0,42.
Рішення
Дійсна швидкість витікання пари із сопел - за формулою (1.2)
Втрати теплової енергії в соплах - за формулою (1.15)
Окружну швидкість на середині лопатки знаходимо зі співвідношення u/с1=0,5, тоді u=0,5с1=0,5? 373=186,5 м/с.
Відносну швидкість входу пара на лопатки - за формулою (1.5)
Відносну швидкість виходу пари з каналу між робочими лопатками - за формулою (1.7)
Втрати теплової енергії на лопатках - за формулою (1.17)
Абсолютну швидкість виходу пари з каналу між робочими лопатками знаходимо зі співвідношення (1.8)
Втрати теплової енергії з вихідною абсолютної швидкістю визначаємо за формулою (1.18)
Відносний коефіцієнт корисної дії на лопатках - за формулою (1.21)
2. Газові турбіни та газотурбінні установки
. 1 Характеристики ро...
