Выбор степени реактивности

Характеристики турбинной ступени

Выбор характеристик и расчёт турбинной ступени

При расчёте турбинной ступени требуется выбрать её основные размеры:

· форму профилей сопловых и рабочих решёток;

· высоты решёток,

· углы их установки,

· конструкцию бандажей рабочих лопаток и зазору;

При расчёте ступеней также задаются следующими величинами:

· расход рабочего тела G ₀,

· начальные температура T ₀ и давление p ₀ рабочего тела,

· давление потока на выходе из ступени p ₂, или теплоперепад ступени H ₀,

· направление потока при входе в ступень α ₀,

· выбор степени реактивности ступени ρ,

· выбор отношение скоростей u/с_ф.

В результате расчёта должны быть зафиксированы выбираемые для ступени профили и их расположение (установочные углы).

На основании уравнений неразрывности, а также с учётом надёжности должны быть назначены размеры проточной части и выбраны ширина и шаг профилей в сопловой и рабочей решётках.

Далее должен быть построен процесс в h, s- диаграмме; подсчитаны мощность и КПД ступени.

Проектирование ступени начинается с выбора типа ступени.

Ступени могут быть либо активные (ρ = 0.02 – 0.25), либо реактивные (ρ > 0.4).

Активные ступени выбираются в том случае, когда d/l > 8, или когда подвод рабочего тела в ступени выполняют парциальным (e < 1.0)

В ступени активного т ипа основная часть теплоперепада перерабатывается в сопловой решётке. Профили сопловых и рабочих лопаток такой ступени существенно отличаются друг от друга. В рабочей решётке происходит незначительное ускорение потока при большом угле его поворота.

В ступени реактивного типа характер обтекания сопловых и рабочих решёток практически одинаков и сами профили по своей форме геометрически подобны.

С увеличением ρ улучшается обтекание рабочей решётки, где поток становиться более конфузорным. В связи с этим относительный лопаточный КПД возрастает.

Особенностью ступени с повышенной реактивностью является увеличение усилия, действующего на лопатки и диск в осевом направлении.

Следует подчеркнуть, что с повышением степени реактивности уменьшается оптимальная величина располагаемого теплоперепада и тем самым ворастают число ступеней и стоимость турбины.

Таким образом, в конечном счёте выбор степени реактивности ρ является технико-экономической задачей.

Дата добавления: 2014-01-04