Подробный расчет ступеней цвд.
Расчет
регулирующей ступени
Задачей
расчета является определение геометрических
размеров ступени, определение КПД и
мощности. А также выбор профилей сопл
и рабочих лопаток.
Из
ориентировочного расчета неизменными
остаются величины:
Располагаемый
тепловой перепад регулирующей ступени
кДж/кг
Диаметр
регулирующей ступени
м
Отношение
скоростей
Степень
реакции регулирующей ступени =0,08
Расчет
сопл регулирующей ступени
Режим
истечения докритический
Теоретическая
скорость истечения из сопл
м/с
Площадь
выходного сечения сопл
1t=0,0173
м3/кг
; коэффициент расхода 1t=0,97
м2
Произведение
степени парциальности на высоту сопловой
решетки
мм
Высота
сопловой решетки
мм
Выбор
профиля сопловой лопатки
Число
Маха
По
1э=12
и М1t=0,613
по каталогу профилей выбираем профиль
С-9012А
Относительный
шаг — t
= 0,775
Угол
установки — у
= 33
Ширина
решетки — B1=51
мм
Хорда
профиля —
мм
Шаг
решетки — t1
= b1t
=93,640,775=72,57
мм
Число
сопловых лопаток
шт
Уточняем
шаг решетки
мм
Уточняем
относительный шаг решетки
Уточняем
угол установки
Поt1=0,775
и 1э=12
по атласу определяем у=32,6
Выходная
шрина сопловых каналов
мм
Определение
потерь сопловой решетки
Из
атласа профилей: атлас
= 0,032
Тепловая
потеря в сопловой решетке
кДж/кг
Скоростной
коэффициент
Действительная
скорость истечения из сопл
м/с
Одновенечная
ступень
К
определению выходного угла лопаток
рабочего венца
1
= 20
м/с
м/с
кДж/кг
Потери
в лопатках венца
Из
атласа профилей атлас=0,069
Действительная
скорость
м/с
Потеря
энергии в рабочих лопатках
кДж/кг
2
= 42
м/с
Выбор
профиля рабочих лопаток.
Число
Маха
Профиль
рабочих лопаток — Р-2617А
по 2э
и М2t
Относительный
шаг — t
= 0,595
Угол
установки — у
= 79
Хорда
профиля — b1
= 50 мм
Шаг
решетки — t1
= b1t
=500,595=29,75
мм
Число
рабочих лопаток
шт
Уточняем
шаг решетки
Уточняем
относительный шаг решетки
Уточняем
угол установки
Поt1=0,771
и 2э=17
по атласу определяем у=79,1
Потери
в рабочих лопатках
Из
атласа профилей
атлас=0,0411,1611+0,0391,425,6/3511=0,0875
Действительная
скорость
м/с
Потеря
энергии в рабочих лопатках
кДж/кг
2
= 50
м/с
Выходная
высота рабочей решетки
Относительный
лопаточный КПД
Где
потери тепла с выходной скоростью:
кДж/кг
Определение
внутреннего относительного КПД.
Потери
на трение и вентиляцию
кВт
Тепловая
потеря на трение и вентиляцию
кДж/кг
Относительная
потеря на трение и вентиляцию
Потеря
на выколачивание застойного пара
Где:
m
= 3; B2
= 50 мм — ширина ряда рабочих лопаток
Потери
тепла на выколачивание
кДж/кг
Внутренний
относительный КПД ступени
Использованный
тепловой перепад ступени
кДж/кг
Внутреняя
мощность
кВт
Строим
процесс расширения пара в h,
s
– диаграмме (рис.5).
Рис.
5. Процесс
расширения пара в регулирующей ступени
в h,
s
– диграмме.
Рис.
6. Треугольники
скоростей регулирующей ступени.
Определение
расхода пара через нерегулируемые
ступени.
Расход
пара на входе в нерегулируемые ступени
будет меньше, чем расход через регулирующцю
ступень, на величину утечки через
переднее концевое уплотнение т.е.: