Перетворення енергії в осьовий турбінний ступінь
Перетворення енергії в осьовий турбінний ступінь - Конспект, розділ Освіта, Конспект лекцій з курсу Теорія парових та газових турбін У Щаблі Турбіни Робота Розширення Робочого Тіла Перетворюється на Кінетическу.
У щаблі турбіни робота розширення робочого тіла перетворюється на кінетичну енергію потоку, а остання – на механічну роботу. Розглянемо це перетворення стосовно одного з ступенів осьової турбіни
.
На рис. 24 показані проточні частини та профілі ґрат турбінного ступеня:а– ступінь активного типу;б- ступінь реактивного типу.
Потік робочого тіла, що вийшов із соплової решітки зі швидкістюс1, проходить осьовий зазор δа, що відокремлює нерухомі соплові лопатки від робітників, і надходить у канали робочої решітки (рис. 25).
У сопловій решітці робоче тіло розширюється від тискур0 дор1. При цьому потенційний тиск робочого тіла перетворюється на кінетичну енергію. Далі в робочих ґратах відбувається подальше зниження тиску відр1 дор2. Одночасно потік робочого тіла в робочій решітці змінює напрямок. При цьому відбувається передача кінетичної енергії потоку робочим лопаткам щаблі.
Якби перебіг робочого тіла в робочій решітці відбувався без втрат, то розширення від тискур0 дор1 призвело б до подальшого зменшення ентальпії на (рис. 26), так що теплоперепад, що розташовується для всієї щаблі, що підраховується від параметрів гальмування , , Склав би суму наявних теплоперепадів соплової і робочої ґрат, або, що майже те ж саме, розташовується теплоперепад щаблі може бути взятий по изоэнтропе між тисками ір2.
У дійсному процесі через втрата розширення в робочому каналі відбуваєтьсяпри зростаючій ентропії, так що стан робочого тіла при виході з робочої ґрати може бути представлений точкою 2h, s– діаграмі на рис. 26.
Відношення теплового перепадуH0p до теплоперепаду ступеня від параметрів гальмування називаєтьсяступенем реактивності :
. (59)
Якщо ступінь реактивності ступеня дорівнює нулю і в каналах робочих лопаток немає додаткового розширення робочого тіла, то такий ступінь називається чистоактивної. Також ступінь називаєтьсяактивним, якщо ρ
Ця тема належить розділу:
Конспект лекцій з курсу Теорія парових та газових турбін
Лекція.. Введення Конспект з курсу Теорія парових і газових турбін частину I складено на підставі лекцій з цього предмету, що читалися для студентів напряму.
Що робитимемо з отриманим матеріалом:
Всі теми цього розділу:
Основні рівняння руху рідини рідини, що стискається Перетворення енергії в ступені турбіни відбувається в результаті обтікання рідини, що стискається ( робочим тілом ) соплових нерухомих і робочих лопаток турбіни. Закони перебігу робочого тіла докладніше
Рівняння нерозривності Якщо в перерізі 1 через канал площею F1 проходить масова витрата робочого тіла G1 зі змінним питомим обсягом v1 та зі змінною швидкістю
Рівняння кількості руху При русі в напрямку x та силі опору R, віднесеної до 1 кг маси робочого тіла, диференціальне рівняння зміни кількості руху (рівняння імп
Рівняння збереження енергії Рівняння збереження енергії для руху потоку, що встановилося, справедливо незалежно від того, чи супроводжується перебіг потоку втратами або відбувається без втрат:
Турбінні грати Турбінний ступінь утворюється з нерухомої (соплової) і обертової (робочої) лопаткових грат. У кожній решітці лопатки однакові, встановлені під тим самим
Втрати енергії при обтіканні турбінних ґрат Втрати енергії, пов'язані з перебігом робочого тіла в ґратах, можна розділити на кілька складових: 1. профільні втрати ζпр, що визначаються при
Профільні втрати Втрати на тертя у прикордонному шарі можна визначити теоретично, якщо відомий режим прикордонного шару та його умовні товщини біля виходу з ґрат. Зазвичай для конфузорних соплових грат
Коефіцієнти витрати При визначенні вихідних перерізів соплових і робочих ґрат необхідно знати дійсний характер течії у ґратах. Наявність прикордонного шару, нерівномірність полів швидкостей та вторинні течії
Кути виходу потоку Кут виходу потоку з соплової α1 і робочої β2 ґрат, під якими маються на увазі середні за допомогою рівняння кількості руху по кроку t і висоті
Розширення робочого тіла в косому зрізі решітки Розглянемо надзвукове закінчення робочого тіла в решітці, що звужується. При М1t=1, тобто. при , у мінімальному вихідному перерізі
Турбінних грат Для розрахунку турбінних сходів, побудови трикутників швидкостей, визначення ККД та потужності ступеня зручно користуватися коефіцієнтами швидкості: · для соплової
Характеристики двофазного середовища В останніх щаблях конденсаційних турбін і в більшості ступенів вологопарових турбін процес розширення пари відбувається нижче за прикордонну криву x = 1 (рис. 19).
Утворення вологи в елементах турбіни При переході однофазного середовища в двофазну область стану (у соплових турбінних ґратах) з великими швидкостями c і відповідновеликим абсолютним градієнтом тиску dp виміру
Відносний лопатковий ККД Відносний лопатковий ККД щаблі являє собою відношення роботи ступеня Hu, що розвивається 1 кг робочого тіла, до її енергії, що розташовується.
Характеристики турбінного ступеня При розрахунку турбінного ступеня потрібно вибрати її основні розміри: · Форму профілів соплових і робочих грат; · Висоти грат, · Кути їх установки, · Конст
Вибір ступеня реактивності Проектування ступеня починається з вибору типу ступеня. Щаблі можуть бути або активними (ρ = 0.02 – 0.25), або реактивними (ρ > 0.4). Активні ступ
Визначення основних розмірів ступеня При заданому теплоперепаді ступеня та обраному значенні відношення швидкостей u/cф діаметр ступеня дорівнює:
Визначення ккд ступеня Втрати енергії у робочій решітці визначають за такою формулою: . (106) Коефіцієнт
Основні рівняння і методи розрахунку Вище викладені розрахунки ставилися до середньому діаметру щаблі і може бути справедливі у всій висоті лопаток лише у випадках. Коли d/l >10 – 15. При менших зн
Закони закрутки решітки При проектуванні ступеня часто залежність задається непрямим шляхом – через зміну за радіусом швидкостей потоку або їх складових, або
Вибір ступеня реактивності для ступенів великої вірності З рівняння (122) видно, що найменший ступінь реактивності ρк відповідає кореневому перерізу. Однак, якщо ступінь реактивності стане негативним (ρ до
Особливості ступенів швидкості Розташований теплоперепад, що спрацьовується в турбінному ступені, визначається окружною швидкістю u і ставленням швидкостей u / сф. Причому, що менше це ставлення при заданих
Розрахунок ступенів швидкості Роботу, яку розвиває1 кг робочого тіла, що протікає через двовінковий ступінь швидкості, слід розглядати як суму робіт у робочих ґратах першого та другого рядів.
Відносний внутрішній ККД Раніше при вивченні турбінного ступеня були розглянуті втрати енергії, пов'язані з протіканням робочого тіла в ґратах ступеня та втрати з вихідною швидкістю. Коефіцієнт корисної дії
Парціальне підведення робочого тіла Парціальне підведення означає, що в ступені робоче тіло проходить через ґрати не по всьому колу. Частка кола, зайнятого каналами соплових лопаток, через які проходить робоче тіло
Втрати від витоків у ступені У роботі турбіни частина робочого тіла минаючи проточну частину утворює протікання, яка знижує ККД усієї турбіни. Для зменшення витоків у конструкції турбіни знайшли широке застосування.
Вплив вологості пари на ККД ступеня Експериментальні дослідження роботи ступеня турбіни в області вологої пари показали зниження економічності порівняно зі ступенем, що працює в області перегрітої пари. Погіршення раб
Робочий процес багатоступінчастої парової турбіни Сучасні парові турбіни зазвичай мають активні щаблі в області високого тиску і реактивні - в області низького тиску. Однак ми умовно збережемо поділ турбін на активні та реактивні.
Визначення розмірів останнього ступеня турбіни Для визначення розмірів останнього ступеня в першу чергу задаються ККД процесу розширення робочого тіла або визначають його за статистичними даними. За величиною р2