Тепловой расчте двухвальной ГТУ

 

16. Угол поворота  потока в решетке РК

 

17. Относительная  скорость газа на выходе из  РК

 
 
 

18. Относительная  скорость газа на входе в  РК

 
 

19. Приведенная  абсолютная скорость газа в  осевом зазоре

температура торможения по абсолютной скорости газа в осевом зазоре постоянна на всех радиусах. 

20. Приведенное  значение окружной скорости

 
 
 
 
 
 
 
 

21. Температура  торможения относительной скорости  в РК

22. Приведенная  относительная скорость газа  на выходе в РК

 

23. Приведенная  относительная скорость газа  на выходе из РК

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

24. Приведенная  абсолютная скорость газа на  выходе из РК

так как температура  торможения при  будет постоянна вдоль радиуса. 
 

Расчеты параметров потока по радиусу проточной части  при профилировании лопаток по закону постоянной циркуляции ( ) , по закону постоянства угла абсолютной скорости ( = ) и по закону гиперболического возрастания к корню тангенса угла потока в осевом зазоре ( )смотреть в приложении 2. 

По результатам  расчета для каждого сечения  можно построить треугольники скоростей (приложение 3) и изменение параметров потока по радиусу пера лопатки.

По результатам  расчета строим тепловой процесс  в ступени в i-S координатах (приложение 4).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. ПРОФИЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ  СТУПЕНИ ТУРБИНЫ  НА РАЗЛИЧНЫХ РАДИУСАХ. 

    Оценка  значений геометрических параметров профилей рабочей лопатки. 

    Этот  этап проектирования выполняется по результатам детального расчёта  ступени на различных радиусах проточной  части. 
 
 

Втулочное сечение лопатки:

1. Диаметр на  входе и выходе из РК 

  

2. Шаг решетки

 

3. Угол входа и выхода потока из РК

 

4. Приведенное  значение 

 

5. Угол отставания потока в косом срезе рабочего венца по рис. 4 методического указания «Газодинамический расчет ступени осевой турбины» 

 

6. Эффективный  угол выхода из решетки

  

7. Степень конфузорности

  

8. Угол поворота  потока

 

9. Оптимальный  относительный шаг по рис. 6 методического указания «Газодинамический расчет ступени осевой турбины» 

 

10. Хорда профиля лопатки

 

11. Относительная  площадь лопатки

 

12. Площадь сечения

 

13. Максимальная толщина профиля

 
 
 

14. Конструктивный  угол на входе и выходе из  решетки по рис. 12 методического  указания «Газодинамический расчет  ступени осевой турбины» 

  

15. Горло межлопаточного канала

 

16. Радиус входной  и выходной кромки

 

 
 
 
 
 

17. Угол установки профиля

  

18. Ширина решетки

 

 

19. Относительное удаление максимальной толщины профиля от входной кромки

При расчете  по формуле для стационарных ГТД получаем не удовлетворяющее условию для профилей  лопаток РК современных турбин, поэтому принимаю 

    

20. Удаление максимальной толщины профиля

 

21. Длина развертки профиля

 

 
 
 

22. Угол заострения на входе и выходе

  

  

23. Угол отгиба выходной кромки

 задаемся с учетом   
 
 

24. Угол касательной  к окружности с центром О₂

 

25. Угол касательной  к окружности с центром О₁

 

     _{Расчёт  геометрических параметров для среднего и  периферийного сечений  представлен в  приложении 5.} 

     По  результатам расчета строим профили  лопаток рабочего колеса в различных  сечениях: во втулочном сечении (приложении 6), на среднем диаметре (приложение 7), в периферийном сечении (приложение 8). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

    В ходе данного курсового проекта  был произведен газодинамический расчет ступени турбины, были выбраны и  рассчитаны основные геометрические параметры  сопловой и рабочей лопаток.

    Так же, проводя расчёт ступени  осевой турбины  и выполнив  профилирование лопаток на различных сечениях, я  наглядно увидел изменения профиля  лопатки при её переходе от периферии  к втулке. Но в результате расчета  не выполнилось условие по толщине  пера лопатки в периферийном сечении.

    Расчет  параметров газового потока на различных  радиусах проточной части был  произведен по закону постоянства угла абсолютной скорости - , что позволяет сделать рабочие лопатки менее витыми, а значит более технологичными в производстве, а это актуально при введении системы охлаждения лопаток . Турбинные решетки, спроектированные этим методом профилирования, имеют увеличение степени реактивности по радиусу. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 
 

1. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СТУПЕНИ ОСЕВОЙ ТУРБИНЫ: методические  указания / сост. С. А. Гулина.  Екатеринбург:   ГОУ ВПО   УГТУ – УПИ, 2006. 61 с.