|
Преобразование энергии в турбинной ступениПод турбинной ступенью понимается совокупность неподвижного ряда сопловых лопаток, в каналах которых ускоряется поток пара, и подвижного ряда рабочих лопаток, в которых энергия движущегося пара преобразуется в механическую работу.
На рис.10. представлен схематический чертеж турбинной ступени в продольном разрезе вдоль оси ротора и развертка цилиндрического сечения по диаметру d. В каналах сопловых лопаток пар расширяется от давления перед сопловыми лопатками ро до давления в зазоре между сопловыми и рабочими лопатками р1. На выходе из сопловых лопаток пар приобретает в процессе расширения скорость с1, направленную под углом к вектору окружной скорости рабочих лопаток. Направление потока под углом задается соответствующей формой и установкой сопловых лопаток. Рабочие лопатки перемещаются перед соплами с окружной скоростью и. Значение этой скорости зависит от диаметра d, на котором расположены рабочие лопатки, и от частоты вращения ротора п.. На входе в рабочие лопатки пар в относительном движении перемещается с относительной скоростью w1. Вектор относительной скорости , определяется геометрическим вычитанием из абсолютной скорости окружной скорости . Векторы , и скоростей образуют треугольник скоростей на входе в рабочие лопатки (входной треугольник). Угол между векторами относительной и окружной скоростей обозначают Направление входных кромок рабочих лопаток при изготовлении определяется направлением относительной скорости, т.е. углом . При течении в каналах рабочих лопаток происходит дальнейшее расширение пара от давления р1 до давления р2 за рабочими лопатками, а также поворот потока. За счет поворота потока в каналах рабочих лопаток создается активная часть усилия, а за счет ускорения потока в каналах рабочих лопаток – реактивная часть усилия, действующего на рабочие лопатки. На выходе из каналов рабочих лопаток относительная скорость рабочего тела обозначается и определяется кинетической энергией в относительном движении на входе в каналы рабочей решетки и энергией при расширении рабочего тела от давления р1 до давления р2. Сложив векторы относительной и окружной скоростей, получим вектор абсолютной скорости . Угол вектора скорости c направлением, обратным обозначают , а его значение определяется формой профиля рабочей лопатки и ее установкой на роторе; при этом направлением выходной кромки рабочей лопатки определяется направление относительной скорости потока на выходе из рабочих лопаток. Угол вектора скорости с направлением, обратным обозначают . Треугольник скоростей, образованный векторами , и называют выходным.
Процесс течения пара в турбинной ступени изображен на рис.11. в h, s-диаграмме. Расширение рабочего тела в сопловых каналах ступени от состояния перед ступенью, определяемого точкой 0, до точки 1 t соответствует теоретическому процессу течения в соплах. Реальный процесс в соплах сопровождается потерями энергии ∆Hс, которые в виде теплоты вновь возвращаются в поток и повышают энтальпию за соплами. Действительное состояние рабочего тела за соплами изображается точкой 1. Разность энтальпий в сумме с кинетической энергией на входе в сопла составляет располагаемую энергию в соплах , равную кинетической энергии потока на выходе из сопл при истечении без потерь энергии. В соответствии с уравнением сохранения энергии теоретическая скорость потока на выходе из сопл определяется по следующей формуле: (2) Действительная скорость истечения из-за потерь энергии в соплах меньше и равна (3) где – коэффициент потерь. Теоретический процесс расширения рабочего тела в рабочих лопатках изображается линией от точки 1 до точки 2t, разность энтальпий этих точек обозначается Нор и называется располагаемым теплоперепадом рабочих лопаток. С учётом потерь энергии в рабочих лопатках ∆Hp процесс завершиться в точке 2. По аналогии с формулой (2) получим выражение для определения теоретической скорости потока в относительном движении на выходе из рабочих лопаток (4) Действительная скорость на выходе из рабочих лопаток будет меньше : (5) где - коэффициент потерь скорости на рабочих лопатках. Значения абсолютной скорости с2 угла определяют из геометрических характеристик выходного треугольника.
Изображенные на рис.10 треугольники скоростей на входе и выходе из рабочих лопаток при расчете турбинной ступени обычно совмещают вершинами в одну точку (рис.12). Для построения треугольников скоростей угол вектора скорости выбирают в интервале от 11 до 250. Окружную скорость рабочих лопаток рассчитывают по формуле (6) где d – средний диаметр ступени, м; n – частота вращения ротора, с -1. Из геометрических характеристик входного треугольника скоростей определяют относительную скорость и угол , из выходного треугольника – абсолютную скорость с 2 и угол α2.
Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|