Работа на валу турбины

Связь параметров турбины с параметрами отдельных ступеней

Степень понижения давления в турбине и связаны следующим образом:

, (3.16.1)

где - степени понижения давления в отдельных ступенях от первой до последней.

, (3.16.2)

где - работа на валу отдельных ступеней. Величину можно также вычислить по формуле , здесь - КПД турбины, определяемый отношением .

Располагаемый теплоперепад в турбине определяется так же, как и в ступени .

Если при этом учитывать, что кинетическая энергия газа, покидающего турбину, может использоваться в реактивном сопле двигателя, то располагаемым теплоперепадом можно считать также .

Располагаемый теплоперепад в турбине в целом не равен сумме располагаемых теплоперепадов в её ступенях. Из-за того, что температура (и энтальпия) газа на входе в каждую последующую ступень в реальном процессе выше, чем в идеальном, располагаемый теплоперепад в них соответственно повышается. Откуда следует, что .

Разность принято называть возвращённым теплоперепадом . Тогда справедливо

или в более удобной форме , (3.16.3)

где - коэффициент возврата тепла.

Для современных турбин составляет 2..4% и зависит от и .

КПД турбины связана с КПД ступеней. В соответствии с (3.16.2) можно записать : , откуда вытекает связь: .

Предположим, что у всех ступеней КПД примерно равны среднему значению , и получим

, или, согласно (3.16.3), .

Следовательно, КПД турбины из-за возврата тепла примерно в раз выше среднего значения КПД ступени и зависит от , и .

Параметр нагрузки турбины. Для турбины в целом его среднее значение обозначается через или . Его величина определяется выражением , где - окружная скорость на среднем диаметре каждой ступени, - изоинтропическая скорость турбины, определяется для турбины в целом, как и для отдельной ступени. Чаще используется параметр .

Если принять примерно одинаковыми и равными среднему значению , то . Тогда количество ступеней найдём по формуле . Численное значение параметра нагруженности турбины зависит от типа двигателя. Например, для ТВД и ТРДД , а для ТРД - .

Дата добавления: 2014-01-07