Треугольники скоростей ступени №23 для всех 3-х сечений представлены на листе №1 графической части.

Определяем реактивность в среднем сечении

ρ ср=1-(1-ρк) × (dк/dср)²=0,668

Угол выхода потока из С.Л.

tga1ср= tgaк(dср/dк)=0,367 Þ a1=20 °

Окружная скорость

Uк=Пdк*n= 3.14*1,774*50=279 м/с

Относительный угол выхода потока из Р.Л.

tg b₂ = dк/dср tgb_2к

b₂₌₁₁ °

1. Определяем теоретическую абсолютную скорость выхода пара из сопловых решеток:

С_1t = = = 217 м/с

= 65(1-0,668)=22 кДж/ кг

2. Действительная скорость:

С­₁ = j× С_1t = 0,98×217 = 212 м/с

j = 0,98 – коэффициент скорости в сопловых лопатках

3. Определяем относительную скорость выхода пара из сопловых решеток:

W₁ = = = 108 м/с

4. Определяем относительный угол входа потока на рабочие лопатки:

С₁×sina₁ = W₁×sinb₁;

sinb₁ = ×sina₁ = = 0,671 b₁ = 22 °

5. Определяем теоретическую относительную скорость на выходе из Р.Л.:

W_2t = = = 314 м/с

6. Определяем действительную относительную скорость на выходе из Р.Л:

W₂ = y× W_2t = 0,97×314 = 304 м/с

y= 0,97 – коэффициент скорости на Р.Л.

7. Определяем абсолютную скорость за Р.Л.:

С₂ = = = 61м/с

8. Абсолютный угол выхода пара из Р.Л.:

W_2к = W₂×cosb_2cр = 304× cos11 = 297 м/с

т.к. W_2u> U ( 304 > 279 ), то a<90°

cosa₂ = = = 0,302 Þ a_п = 71 °

Треугольники скоростей ступени №23 для всех 3-х сечений представлены на листе №1 графической части.

Сводим все значения углов по 3-м сечениям в таблицу

	a1	a2	b2	b1
Корневое
Среднее
Периферийное

Определение потерь в ступени(по среднему сечению):

- В сопловых лопатках:

h_с = (1 - j²)× = (1 – 0,97²)×225²/2000 = 1,01 кДж/кг

- На рабочих лопатках:

h_л = ( - 1)× = ( - 1)×303²/2000 = 2.88 кДж/кг

- С выходной скоростью:

h_вс = (1 - m)× = (1 – 0,8)×66²/2000 = 0,37 кДж/кг

m = 0,8 – коэффициент использования выходной скорости в последующих ступенях

- Относительный лопаточный КПД:

h_ол = = (65-1,01-2,88-0,37)/60 = 0,93

- Определяем потери мощности трением и вентиляцией:

h_тв = = 0,185 кДж/кг, где

- Определяем потери от утечек пара и влажности:

,

-утечки в диафрагме: , где

µ_у=0,8-коэффициент расхода через уплотнения,

e=Р₁/Р₀=2,4/2,9=0,83

Площадь проходного сечения в зазорах уплотнений:

Fупл=π· dупл· δ=3,14·0,3·1,4·0,6·10^-3=7,91·10^-4м², где

dупл=0,3·dср;

δ=0,6 мм-зазор(задаёмся).

=2,36·10^-7 (кг/с)

-утечки пара через надбандажные уплотнения:

=0,0129(кг/с), где

δ=0,002 мм-зазор (задаёмся).

-суммарные утечки:

Gут= =2,36·10^-7+0,01=0,01(кг/с)

h_ут= (0,0129/157)= 8·10^-5 кДж/кг

-потери от влажности пара:

h_вл=0, т.к. в ЦВД поступает пар после промперегрева и в нём отсутствует влажность.

- Определяем внутренний относительный КПД ступени:

h_оi = = = =0,93

- Внутренняя мощность ступени:

N_i = G× Dh₀×h_оi = 157×65×0,93 = 9,5 МВт

2.4. Выбор профилей

Сводим характеристики профилей в таблицу №2:

Таблица №2

Сечение	r	a1	b1	b2
Корневое	0,01
Среднее	0,468
Периферийное	0,668

Проверяем каждое сечение по формулам:

М₁ = или М₂ = , где а = - скорость звука

k = 1,33 – показатель адиабаты;

Р₁, Р₂ – давление за сопловыми и рабочими лопатками;

u₁, u ₂ – удельные объемы за сопловыми и рабочими лопатками;

Т.к. небольшая реактивность, то Р₁≈ Р₂ и u₁ ≈ u ₂ и скорость звука за С.Л. и Р.Л.:

а₁ = = 473 м/с

а₂₌ = 509 м/с

Выбираем профиль по числу Маха. М<0,8 – дозвуковой; М = 0,8 – звуковой; М>0,8 – сверхзвуковой.

Для сопловых лопаток:

М_1ср = = 0,77

М_1к = = 0,57 < 0,8 профиль С.Л. во всех сечениях -дозвуковой

М_1п = = 0,46

Для рабочих лопаток:

М_2к = = 0,41

М_2ср = = 0,5 < 0,8 профиль С.Л. во всех сечениях - дозвуковой

М_2п = = 0,61

---

Дата добавления: 2015-10-30