Энергетическая форма уравнения моментов количества движения, коэффициенты нагрузки (закрутки, напора), напорность ступени. Понятие о принципе работы турбомашин.

Преобразование энергии в ступени турбомашины происходит в результате взаимодействия потока газа с неподвижными и вращающимися лопатками, которые образуют направляющую и рабочую решетки – системы лопаток одинаковой формы, равномерно распределенных на некоторой поверхности вращения.

Протекая через решетку, поток газа изменяет скорость и направление движения. При этом на решетку действует сила реакции. На вращающихся решетках турбины эта сила совершает работу; вращающиеся решетки компрессора увеличивают энергию протекающего потока. В неподвижных решетках происходит только поворот потока и преобразование энергии для получения требуемой скорости.

Работа турбины: .

Коэффициент закрутки – характеризует геометрию турбины: .

Из треугольника скоростей следует:

Коэффициент концевой нагрузки – характеризует геометрию компрессора .

Энергетическая форма моментов количества движения Громеки-Леба:

Из первого закона ТД:

Общая форма одномерного стационарного уравнения энергии в тепловой и механической форме (обобщенное уравнение Бернулли).

Изменение внутренней полной энергии в контрольном объеме определяется потоком энтальпии торможения через контрольную поверхность, ограничивающую данный объем.

Уравнение энергии для идеального и реального энергоизолированного течения, политропический интеграл, характеристики потерь и их взаимосвязь. Особенности гидродинамической трактовки коэффициента потерь кинетической энергии.

Уравнение энергии – математическая формулировка закона сохранения энергии для жидкого элемента: изменение кинетической и внутренней энергии равно работе всех внешних сил и подведенного количества теплоты.

Для идеального энергоизолированного течения:

Индексы «из, ад, S» означают, что процесс изоэнтропный, изотропный и адиабатный. Конечные параметры зависят от вида процесса.

Уравнение Бернулли:

Нереализуемое условие:

Для реального энергоизолированного течения:

Политропический интеграл:

Потери энергии в канале постоянного сечения (трубе) для капельных и сжимаемых жидкостей. Основные виды местных сопротивлений - конфузор и внезапное сжатие, диффузор и внезапное расширение.

Местные сопротивления: на трение в результате действия давления, суммарные потери , где , , коэффициент местного сопротивления, среднемассовая скорость.

Потери на конфузоре: обусловлены вихреобразованием при входе в трубу меньшего диаметра, эмпирическая формула: .

Потери на диффузоре: потери на удар, так как скорость жидкости падает на малом расстоянии, соударяясь с медленно текущей: .

Дата добавления: 2015-12-08