Тепловой расчте двухвальной ГТУ

14. Оцениваем  угол установки γ профиля в  решетке по рис. 5 методического  указания «Газодинамический расчет  ступени осевой турбины» 

Принимаем , ,

 

15. Хорда  профиля лопатки СА в среднем  сечении

 
 
 

16. Значение оптимального  с точки зрения кпд относительного  шага решетки  в зависимости от углов и по рис. 6 методического указания «Газодинамический расчет ступени осевой турбины» 

 

17. Оптимальный  шаг решетки РК

 

18. Оптимальное  число лопаток в венце

 

Полученное  число округляется до ближайшего целого числа и вычисляется соответствующий ему шаг .

 

19. Ширина  межлопаточного канала в горле

 

20. Осевая и  окружная составляющие скорости  истечения газа в абсолютном  движении

 

21. Окружная  составляющая скорости на входе  в РК в относительном движении

22. Угол входа  потока в РК в относительном  движении

т.к. , то  
 
 

23. Скорость  на входе в РК в относительном  движении

24. Температура  торможения газа перед рабочей  лопаткой в относительном движении

25. Давление  торможения газа перед рабочей  лопаткой в относительном движении

 
 

26. Приведенная  скорость потока в относительном  движении

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.3. Определение параметров потока за лопаточным венцом рабочего колеса на среднем диаметре 

Проверяем рабочие лопатки на растяжение от действия центробежных сил, при  - коэффициент формы пера и при плотность материала рабочей лопатки ЭП 220. 

 

По справочным данным (2) для принятого материала  лопатки, температуре торможения газа перед рабочей лопаткой в относительном  движении и заданного режима работы определяем придел длительной прочности.

 

где - запас прочности лопатки выбирается в приделах 1,5…2,0

- условие прочности выполняется. 

1. Скорость  истечения газа из РК в относительном  движении при изоэнтропическом  расширении газа

 

2. Приведенное  значение изоэнтропической скорости 

 

3. Приведенное  значение действительной скорости  истечения газа из РК в относительном  движении

где - коэффициент скорости. В современных турбинах выбирается 0,94…0,96. 

4. Величина  угла выхода потока из рабочего  колеса в относительном движении (первое приближение)

где , - коэффициент потери полного давления в рабочем колесе. При значениях и    .  

5. Определяем  степень конфузорности межлопаточного  канала

 

6. Уточняем  значение коэффициента скорости  и определяем уточненное значение и угол выхода потока в относительном движении по рис.7 методического указания «Газодинамический расчет ступени осевой турбины» 

 

 

7. Угол отставания  потока в косом срезе рабочего  венца определяется в зависимости  от  и   по рис. 4 методического указания «Газодинамический расчет ступени осевой турбины»

 

 

8. Эффективный  угол выхода из решетки

 

9. Оцениваем  угол установки у профиля в  решетке по рис. 5 методического  указания «Газодинамический расчет  ступени осевой турбины» 

Принимаем ,

 

10. Хорда  профиля лопатки РК в среднем  сечении

11. Значение оптимального  относительного шага решетки  РК находим в функции углов  и по рис. 6 методического указания «Газодинамический расчет ступени осевой турбины»

   

 

12. Оптимальный  шаг решетки РК

 

13. Оптимальное  число лопаток в венце

 

Полученное  число округляется до ближайшего целого числа и вычисляется соответствующий ему шаг .

 

14. Ширина  межлопаточного канала в горле

 

15. Статическая  температура на выходе из РК

 

16. Осевые  и окружные составляющие относительной  скорости на выходе из РК

 

17. Окружная  составляющая абсолютной скорости

 

18. Абсолютная  скорость за рабочим колесом

 

19. Полная  температура на выходе из ступени

 

20. Приведенное  значение абсолютной скорости  за рабочим колесом

 

далее находим  – по таблицам ГДФ или по формуле

   

 

21. Полное  давление потока на выходе  из ступени

 

22. Угол  выхода потока в абсолютном  движении

     

т.к. , то

23. Теоретическая  работа ступени

 

 
 

Все величины должны совпадать с точностью  до погрешности вычисления.  

24. Мощность, вырабатываемая ступенью

 

25. Окружной  КПД ступени

26. Расчет  эффективной работы ступени с  учетом потерь.

27. Используемый  теплоперепад

 

28. Потери  энергии в ступени в сопловом  аппарате

 
 

29. Потери  энергии в рабочем колесе

где   

30. Потери  энергии с выходной скоростью

 

31. Используемый  теплоперепад в ступени

эта величина должна совпадать с используемым теплоперепадом, определенным по п.27 точностью  до погрешности вычисления. 
 
 
 

 

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ  ГАЗОВОГО ПОТОКА  НА РАЗЛИЧНЫХ РАДИУСАХ.

Порядок расчета  параметров потока по радиусу проточной  части при профилировании лопаток  по закону постоянства угла абсолютной скорости . 

Я выбрал закон  закрутки ,потому что при проектировании лопатки по этому закону она получается менее витой, что облегчает её производство. Технологичность производства таких лопаток позволяет сделать их охлаждаемыми, что мне необходимо, так как температура входа в турбину 1500⁰ К.  
 

При профилировании по этому способу

Индексы:

вт – втулочное  сечение лопатки

ср - серединное сечение лопатки

пер – периферийное сечение лопатки

1. Угол абсолютной  скорости газа в осевом зазоре

 

2. Осевая составляющая  абсолютной скорости газа в  осевом зазоре

 

3. Окружная составляющая  абсолютной скорости газа в  осевом зазоре

 
 
 
 

4. Абсолютная  скорость газа в осевом зазоре

5. Изоэнтропическая  абсолютная скорость газа в  осевом зазоре

 

 

6. Изоэнтропическая  работа в СА

 

7. Окружная скорость  решетки РК на входе и на  выходе

 
 
 

8. Окружная составляющая  абсолютной скорости газа за  РК

 

9. Осевая составляющая  абсолютной скорости газа за  РК

 

10. Изоэнтропическая  степень реактивности

11. Кинематическая  степень реактивности

12. Угол абсолютной  скорости газа за РК

 
 
 
 
 
 
 

13. Абсолютная  скорость газа за турбиной

 

14. Угол выхода  потока из РК в относительном  движении

 

15. Угол входа  потока в РК в относительном  движении