;
Рисунок 3 – Треугольник скоростей
19
2.2.4. Вычисление составных частей теплового баланса и соответствующего КПД турбины
Подсчитываются потери, кДж/кг:
в сопле
| (2.8) |
;
на лопатках
| (2.9) |
;
с выходной скоростью
| (2.10) |
2.2.5. Определение КПД на окружности колеса по балансу потерь
Вычисляется КПД на окружности колеса по потерям:
| (2.11) |
20
Выполнение графика теплового процесса в i-S – диаграмме
Рисунок 4 – График теплового процесса
Процесс адиабатного расширения пара в сопле – процесс 1-2 (см. рис. 4). Процесс 1-3 – политропа расширения пара в сопле. Точка 4 характеризует параметры пара при выходе из рабочего колеса турбины.
21
Расчет проточной части
Для перегретого пара (k=1,3) критическое отношение давлений вкр=0,546.
Если отношение давлений 
, то необходимо применить расширяющиеся сопла Лаваля.
Для наших параметров: 
.
Площадь минимального сечения сопел, м2:
| (2.12) |
где 
- секундный расход пара через турбину, кг/с;
Р1 – давление пара перед соплами, Н/м2;
v1 – удельный объем пара перед соплами, м3/кг.
Для определения Мсек необходимо предварительно задаться значением относительного эффективного КПД турбины 
. Известно, что 
(
- внутренний относительный (индикаторный) КПД).
Значение 
от КПД по окружности колеса 
с учетом потерь от трения и вентиляции, утечек и влажности пара, которые в сумме для рассматриваемого типа и параметров турбин составляет 6 – 10%. Полагая различие в 
и 
равным 0,92, получим выражение для оценки 
:
| (2.13) |
,
и соответственно
| (2.14) |
Тогда по формуле (2.12):
22
Площадь выходного сечения в плоскости, перпендикулярной направлению потока, м2,
| (2.15) |
где v3 – удельный объем пара при выходе из сопел (точка 3 на рис. 4);
Если отдельное сопло имеет ширину 
(
– высота сопла), то площадь выходного сечения каждого сопла, м2,
| (2.16) |
Число сопел
| (2.17) |
Шаг сопел, м,
| (2.18) |
где S берется равным 5 мм (см. рис.5);
.
Коэффициент стеснения
| (2.19) |
.
Ширина сопла в минимальном сечении, м,
| (2.20) |
.
23
Длина расширяющейся части сопла, м,
| (2.21) |
где угол г равен 9˚;
Степень парциальности ступени:
| (2.22) |
Высота лопатки рабочего колеса при входе, мм,
.
Выходная высота лопатки рабочего колеса, м,
| (2.23) |
где v5 определятся по рис. 4;
фл = 0,9;
Принимается r = 10 мм, r1 = 5 мм (рис. 5).
Ширина лопатки, м,
| (2.24) |
где β1л = β1+ 5 = 22 + 5 = 27°;
Прямолинейная часть выходной кромки равна 
.
24
Шаг лопаток в свету, м,
| (2.25) |
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
