Реферат: Расчет противодавленческой турбины с двухвенечной регулирующей ступенью

--PAGE_BREAK---постоянная величина, для перегретого пара равна 0,667при к=1,3;

    <img width=«335» height=«49» src=«ref-2_1784178479-760.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">     

25. Находим произведение:

     <img width=«336» height=«48» src=«ref-2_1784179239-706.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">м=3,32 см.

26.Оптимальная степень парциальности:

     <img width=«263» height=«27» src=«ref-2_1784179945-475.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">.

27. Длина сопловой лопатки:

     <img width=«260» height=«47» src=«ref-2_1784180420-573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">.

28. С учетом ранее принятого α1э=14° и полученного числа<img width=«89» height=«24» src=«ref-2_1784180993-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094"> выбираем из таблиц типовых сопловых лопаток С-90-15Б со следующими характеристиками: относительный шаг решетки<img width=«32» height=«25» src=«ref-2_1784181201-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">=0,78; хорда табличного значения bт=5,2 см; В=4,0 см; радиус закругления выходной кромки r2=0,03см; f=3,21см2; Wмин=0,413см3; хорда bс=5см; Iмин=0,326см4; угол установки αу=36°; к1=bс/bт=0,962; толщина выходной кромки δ1кр=2·r2·к1=0,6мм.

29. Число каналов (лопаток) сопловой решетки:

     <img width=«284» height=«48» src=«ref-2_1784181356-669.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096"> принимаем <img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1784182025-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">=46.

30. Пересчитываем хорду:

      <img width=«360» height=«48» src=«ref-2_1784182196-784.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">.

31. Относительная толщина выходной кромки:

      <img width=«308» height=«48» src=«ref-2_1784182980-660.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">.
32. Относительная длина лопатки:

      <img width=«152» height=«48» src=«ref-2_1784183640-399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">; по отношению <img width=«60» height=«55» src=«ref-2_1784184039-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">=0,903 в соответствии с графиком зависимости μ1=f(bс/l1), коэффициент μ1=0,978.

уточняем выходную площадь сопловой решётки:

<img width=«331» height=«49» src=«ref-2_1784184362-752.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">;

уточняем произведение:

      <img width=«328» height=«48» src=«ref-2_1784185114-692.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">м=3,3см;

уточняем оптимальную степень парциальности:

     <img width=«252» height=«27» src=«ref-2_1784185806-453.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">

уточняем длину сопловой лопатки:

     <img width=«239» height=«47» src=«ref-2_1784186259-521.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">

33. Критическое давление:

      <img width=«281» height=«27» src=«ref-2_1784186780-487.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">.

34. Откладываем Ркр на теоретическом процессе (рис.2) и находим параметры пара: iкрt=3180 кДж/кг; υкрt=0,1701 м3/кг.

35. Критическая скорость:

      <img width=«445» height=«32» src=«ref-2_1784187267-755.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">.

36. Поскольку решетка выбрана суживающаяся то при сверхзвуковом обтекании ее необходимо найти угол отклонения потока в косом срезе:

      <img width=«492» height=«71» src=«ref-2_1784188022-1060.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">;

      <img width=«93» height=«24» src=«ref-2_1784189082-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">=14,11°; <img width=«20» height=«25» src=«ref-2_1784189289-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">=0,11°.

37. Уточняем (по рис.12) коэффициент скорости: φ=0,97.

38. Число Рейнольдса:

      <img width=«149» height=«45» src=«ref-2_1784189417-404.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">

где <img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1784189821-139.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">=24·10-6кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13

по Р1=1,805 МПа, t1t=376,8°C, υ1t=0,1616 м3/кг);

     <img width=«235» height=«44» src=«ref-2_1784189960-587.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">. В связи с тем, что  <img width=«124» height=«27» src=«ref-2_1784190547-258.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">, режимы работы решётки находятся в области автомодельности, в которой  профильные потери и, следовательно, КПД решётки практически не изменяются.

39. Коэффициент потерь энергии:

      <img width=«200» height=«25» src=«ref-2_1784190805-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">.

40. Абсолютная скорость выхода пара из сопловой решетки:

      <img width=«279» height=«24» src=«ref-2_1784191149-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">.

41. Относительная скорость на входе в первую рабочую решетку:      <img width=«588» height=«29» src=«ref-2_1784191588-927.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">, где <img width=«22» height=«24» src=«ref-2_1784192515-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">=U/C1=149,2/560,429=0,266– отношение скоростей.

42. Угол входа потока пара в первую рабочую решетку:

       <img width=«305» height=«48» src=«ref-2_1784192615-682.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">; <img width=«73» height=«24» src=«ref-2_1784193297-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">.

43. Потеря энергии в сопловой решетке

 Δhc= ξc*<img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1784168560-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">= 0,0591*166,905 = 9,864  кДж/кг.

Параметры пара перед первой рабочей решеткой

h1= h1t+ Δhc= 3199,5+9,864= 3209,364 кДж/кг,

p1=1,79 МПа,

υ1 = 0,1641м3/кг,

t1= 380,8 0С.




Расчет первой рабочей решетки.

44. Теоретическая относительная скорость на выходе из первой рабочей решетки и число Маха:

      <img width=«419» height=«32» src=«ref-2_1784193596-747.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">;

      <img width=«395» height=«51» src=«ref-2_1784194343-888.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">

где υ2t=0,1611 м3/кг (h2t=3185 кДж/кг, t2t=369,9 °C)по h-sдиаграмме точка 2t(рис.2).

45. Выходная площадь первой рабочей решетки:

      <img width=«265» height=«47» src=«ref-2_1784195231-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">;

где μ2=0,95 – принятый коэффициент расхода.

46. Выбираем величину перекрыши:

      Δlp=Δlп+Δlв=l2–l1=4мм;

где Δlв=2мм – перекрыша у втулки;

      Δlп=2мм – перекрыша на периферии.

47. Считая, что рабочая лопатка первого венца выполняется постоянной по входной и выходной кромкам, получаем: l2=l1+Δlp=55,7+4=59,7 мм.

48. Эффективный угол выхода из первой рабочей решетки:

      <img width=«361» height=«47» src=«ref-2_1784195935-747.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">;

      <img width=«31» height=«31» src=«ref-2_1784196682-234.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">=18,04°.
49. По числу Маха и <img width=«31» height=«31» src=«ref-2_1784196682-234.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127"> выбираем первую рабочую решетку с профилем           Р-26-17А и размерами: относительный шаг решетки<img width=«32» height=«25» src=«ref-2_1784181201-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">=0,6; хорда табличного значения bт=2,57см; Вт=2,5см; радиус закругления выходной кромки r2=0,02см; f=2,07см2; Wмин=0,225см3; хорда bр=60мм; Iмин=0,215см4; угол установки αу=80°; толщина выходной кромки δкр=0,8мм.

50. Число рабочих лопаток первого венца:

      <img width=«216» height=«47» src=«ref-2_1784197305-559.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">.

51. Относительная толщина выходной кромки профиля:

    <img width=«307» height=«49» src=«ref-2_1784197864-674.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">.

52. Угол поворота потока:

    Δβр=180°-(β1+β2э)=180°-(19,08°+18,04°)=143,28°.

53. По отношению bp/l2=1,005 и Δβр по рис.9 находим коэффициент расхода μ2=0,945, и уточняем

выходную площадь первой рабочей решетки:

<img width=«289» height=«47» src=«ref-2_1784198538-737.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">;

эффективный угол выхода из первой рабочей решетки:

      <img width=«393» height=«47» src=«ref-2_1784199275-811.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">;<img width=«29» height=«28» src=«ref-2_1784200086-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">=18,2°.

54. По рис.12 определяем усредненный коэффициент скорости рабочей решетки ψр=0,936.

55. Коэффициент потерь энергии:

      <img width=«211» height=«27» src=«ref-2_1784200322-379.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">.

56. Число Рейнольдса:

          <img width=«97» height=«48» src=«ref-2_1784200701-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">

где <img width=«25» height=«24» src=«ref-2_1784201014-108.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">=22,6·10-6кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13 по Р2=1,762 МПа, t2t=373,2°C);

     <img width=«293» height=«44» src=«ref-2_1784201122-661.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">.Поправка на него не вносится.

57. Действительная относительная скорость выхода пара из рабочей решетки первого венца:

     <img width=«291» height=«25» src=«ref-2_1784201783-492.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">.

58. Окружные и осевые усилия действующие на лопатки первого венца:

     <img width=«539» height=«45» src=«ref-2_1784202275-1031.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">

     <img width=«560» height=«48» src=«ref-2_1784203306-1357.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">

где <img width=«316» height=«24» src=«ref-2_1784204663-510.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">.

59. Равнодействующая от окружного и осевого усилий:

    <img width=«340» height=«31» src=«ref-2_1784205173-625.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">.
60. При постоянном профиле по длине лопатки изгибающее напряжение будет равно:

   <img width=«536» height=«48» src=«ref-2_1784205798-1112.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">

   <img width=«317» height=«53» src=«ref-2_1784206910-812.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">.

61. Потери энергии в первой рабочей решетке:

   <img width=«331» height=«44» src=«ref-2_1784207722-729.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">.

62. Состояние пара за первым рабочим венцом ступени.

h2= h2t+ Δhр= 3185 + 11,248= 3196,24  кДж/кг,

р2 = 1,745 МПа,        

υ2 = 0,1664  м3/кг,

t2 = 374,4 0C.

63. Абсолютная скорость пара за первой рабочей решеткой:

   <img width=«585» height=«51» src=«ref-2_1784208451-1345.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">.

64. Угол характеризующий направление С2:

   <img width=«373» height=«60» src=«ref-2_1784209796-933.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">;

<img width=«24» height=«23» src=«ref-2_1784210729-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">=28,5°.




Поворотная решетка

65. Теоретическая скорость выхода пара из поворотной решетки:

   <img width=«411» height=«27» src=«ref-2_1784210939-672.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">.

66. Число Маха:

   <img width=«352» height=«51» src=«ref-2_1784211611-820.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">,

где υ1t’=0,1657 м3/кг (h1t’=3181 кДж/кг, t1t’=367,7 °C)по h-sдиаграмме точка

1t‘(рис.2).
67. Выходная площадь поворотной решетки:

   <img width=«268» height=«47» src=«ref-2_1784212431-714.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">

где μ1’=0,94 –принятый коэффициент расхода.

68. Принимаем перекрышу для поворотной лопатки: Δlп=4мм.

69. Длина поворотной лопатки:<img width=«207» height=«24» src=«ref-2_1784213145-354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">.

70. Эффективный угол поворотной решетки:

      <img width=«391» height=«47» src=«ref-2_1784213499-809.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">;

      <img width=«76» height=«29» src=«ref-2_1784214308-365.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">=27,08°.

71. Выбираем для поворотной решетки профиль по числу Маха и <img width=«32» height=«29» src=«ref-2_1784214673-246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155"> выбираем первую рабочую решетку с профилем Р-35-25А и размерами: относительный шаг решетки<img width=«32» height=«25» src=«ref-2_1784181201-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">=0,55; хорда табличного значения bm=25,4мм; Вп=2,5см; радиус закругления выходной кромки r2=0,015см; f=1,62см2; Wмин=0,168см3; хорда bп=40,3мм; Iмин=0,131см4; угол установки αу=80°; толщина выходной кромки δ1кр=0,472мм и отношением <img width=«77» height=«26» src=«ref-2_1784215074-185.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">1,581.

Число рабочих лопаток поворотной решётки:

      <img width=«221» height=«47» src=«ref-2_1784215259-584.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">.

72. Относительная толщина выходной кромки профиля поворотной лопатки:

    <img width=«325» height=«48» src=«ref-2_1784215843-730.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">.

73. Угол поворота потока в поворотной решетке:

    Δαп=180°-(α2+α'1э)=180°-(28,5°+27,08°)=124,42°.

74. По отношению<img width=«85» height=«24» src=«ref-2_1784216573-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160"> и Δαп по рис.9 находим коэффициент расхода μ'1=0,958 и уточняем

выходную площадь поворотной решетки:

   <img width=«275» height=«47» src=«ref-2_1784216783-729.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">;

эффективный угол поворотной решетки:

      <img width=«391» height=«47» src=«ref-2_1784217512-819.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">;

      <img width=«76» height=«29» src=«ref-2_1784214308-365.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">=26,55°.

75. По рис.12 определяем усредненный коэффициент скорости поворотной решетки ψп=0,94.

76. Коэффициент потерь энергии в поворотной решетке:

    <img width=«201» height=«25» src=«ref-2_1784218696-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">.

77. Число Рейнольдса:

    <img width=«371» height=«47» src=«ref-2_1784219047-881.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">.

78. Потери энергии в поворотной решетке:

    <img width=«335» height=«45» src=«ref-2_1784219928-720.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">.

79. Состояние пара за поворотной решеткой

h1´= h1t´+ Δhп= 3181+ 4,6194 = 3185,61 кДж/кг,

р1´ = 1,725 МПа,

υ´1 = 0,1671 м3/кг,

t'1=369,2°C.

80. Действительная скорость выхода пара из поворотной решетки:

    <img width=«117» height=«25» src=«ref-2_1784220648-338.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">0,94·281,729=264,82 м/с.

81. Относительная скорость пара на входе во вторую рабочую решетку:    <img width=«602» height=«24» src=«ref-2_1784220986-917.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">, где <img width=«23» height=«25» src=«ref-2_1784221903-175.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">=U/C'1=149,5/264,82=0,5645 – отношение скоростей;

и ее направление:  <img width=«385» height=«48» src=«ref-2_1784222078-853.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">,<img width=«73» height=«24» src=«ref-2_1784222931-178.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">




Вторая рабочая решетка

82. Теоретическая относительная скорость на выходе из второй рабочей решетки и число Маха:

      <img width=«407» height=«32» src=«ref-2_1784223109-735.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">;

      <img width=«407» height=«51» src=«ref-2_1784223844-933.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">,

где υ'2t=0,1694 м3/кг ( h'2t=3180кДж/кг)по h-sдиаграмме точка 2't(рис.2).

83. Выходная площадь второй рабочей решетки:

      <img width=«273» height=«47» src=«ref-2_1784224777-726.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">    продолжение
--PAGE_BREAK--