Характеристика последней ступени турбины в трех различных сечениях

Обозна-чение	Размер-ность	Диаметр сечения мм
		у корня 872	средний 1070	внешний 1268
1	2	3	4	5
и	м/сек	255,5	304,8	353,7
	м/сек	511,1	428,5	369,2
	м/сек	533,4	454,8	399,5
	кДж/кг	148,2	107,7	83,1
	кДж/кг	1,9	42,43	67
	кДж/кг	150,1	150,1	150,1
		0,013	0,317	0,446
	м!сек	297,6	196,4	153,3
	град, мин	30°49'	50°56'	84°8'
		291,8 297,2	276	291,8
	м/сек	148°30'	146°27'	148°3'
	град, мин	16°36'	19°35'	22°26'
		0,479	0,556	0,646

С целью получения уточненных данных по параметрам последней ступени, могут быть проведены дополнительные ра­счеты, например, еще при двух промежуточных диаметрах последней ступени. Однако на стадии курсового проектиро­вания достаточно ограничиться тремя сечениями (корневое сечение, средний диаметр, внешний диаметр).

Результаты расчетов сведены в табл. 4.

25. На основании нолученных данных (табл. 4) строится график изменения параметров по высоте лопатки (рис. 4) и треугольники скоростей (рис.5).

Рис. 4. Характеристики последней ступени в различных сечениях по высо­те лопатки.

Параметры наносятся в функции от радиуса или диаметра, для которого выполнен рас­чет.

Рис. 5. Треугольники скоростей последней (третьей) ступени турбины к различных сечениях по высоте лопатки.

26. Как было отмечено выше (V₁, а), в расчетах в объеме курсового проекта принимают проточную часть турбины вы­полненной из однотипных лопаток, поэтому результатами ра­счета последней ступени можно воспользоваться для опреде­ления размеров других ступеней.

27. Расчеты всех первых ступеней (кроме последней сту­пени) могут быть осуществлены по методике, принятой при расчете последней ступени.

В соответствии с принятыми предпосылками (VI, а), харак­теристики промежуточных ступеней принимаются по закону линейного интерполирования по граничным опорным точкам, то есть по характеристикам первой и последней ступени при условии d'=const=872 мм.

28. Первая ступень характеризуется следующим» парамет­рами рабочего тела за рабочим колесом (определяем по диаграмме рис. 3.) Для полного перепада теплоты этой ступени Н= 134 кДж/кг, Р₂ = 0,306 МПа, v₂ = 0,898 м³/кг, Т₂=925°К. Ометаемая лопатками площадь первой ступени:

Индексом z здесь обозначены параметры рабочего коле­са последней ступени турбины.

Вне

шний диаметр рабочего колеса первой ступени

d" = = 1,058 м = 1058 мм.

Средний диаметр рабочего колеса первой ступени

.

Высота рабочей лопатки первой ступени

По диаграмме параметров ступени (рис. 4) для среднего диаметра d_cp=965 мм находим:

Получив значение степени реактивности, вычислим перепад теплоты в рабочем колесе первой ступени

На диаграмме состояния (рис. 3) от перпендикуляра, соот­ветствующего параметрам газа за первой ступенью, отложим влево тепловой перепад h₂=32,13 кДж/кг и восстановим пер­пендикуляр, который при пересечении с линиями на диаграм­ме состояния укажет параметры газа в осевом зазоре между рабочим колесом и направляющим аппаратом первой сту­пени:

Р₁ = 0,334 МПа; v₁ = 0,81м³/кг; T₁ = 950°К.

Площадь кольца, образованная направляющим аппаратом первой ступени:

Индексом z обозначены параметры последнего рабоче­го колеса,

Внешний диаметр направляющего аппарата

Средний диаметр направляющего аппарата

Высота лопатки направляющего аппарата

Условная скорость

Окружная скорость на среднем диаметре рабочего колеса первой ступени d=0,984 м

Отношение

29. Размеры и параметры второй ступени определяются в такой последовательности:

длина рабочей лопатки второй ступени

внешний диаметр рабочего колеса

средний диаметр рабочего колеса

условная скорость

окружная скорость на среднем диаметре рабочего колеса — d= 1,0135м

отношение

Аналогичные вычисления производятся для получения размеров направляющих аппаратов второй ступени:

Высота направляющей лопатки второй ступени:

Внешний диаметр направляющего аппарата:

Средний диаметр направляющего аппарата:

По значению среднего диаметра второй ступени (1004мм) из диаграммы рис.4 определяются величины:

Получив значение степени реактивности, вычислим перепад в рабочем колесе второй ступени:

Тепловые перепады в рабочем колесе и в направляющем аппарате второй ступени откладываются на диаграмме параметров состояния (рис.3), после чего определяются параметры рабочего тела за второй ступенью: Р₂=0,1945 кГ/см₂ , v₂=1,32м₃/кг, Т₂=830^оК

и параметры в зазоре между направляющим аппаратом и рабочим колесом второй ступени;

Р₁=0,209МПа , v₁=1,2м³/кг, Т₁=850^оК . Результаты расчета всех ступеней сведены в табл. 5

Для удобства сопоставления характеристик ступеней скорости и углы определены в этом случае в функции среднего диаметра рабочего колеса каждой ступени , для третьей ступени (ранее эти данные не определялись) вычислим по рис. 4

30. Профильные потери принимаются по данным продувок решеток турбинных профилей.

При профилировании закрученных лопаток приходится несколько отступить от наивыгоднейшей формы профилей; в связи с этим расчетные значения коэффициентов потерь энергии принимаем несколько завышенными сравнительно с опытными данными: ;

а) потери энергии в направляющем аппарате первой ступени

б) потери энергии в рабочем колесе первой ступени

Таблица 5.