Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Задача № 1

Читайте также:
  1. Виду изложения материала и задачам преподавателя
  2. Волшебная флейта перестройки: фильм "Город Зеро" как учебная задача
  3. Волшебная флейта перестройки: фильм «Город Зеро» как учебная задача
  4. Волшебная флейта перестройки: фильм «Город Зеро» как учебная задача.
  5. Геодезическая задача
  6. Если маршрут эвакуации пересекает ось следа, то решается задача №6.
  7. Жизнь как задача

Для промежуточной активной турбинной ступени рассчитать средний диаметр , высоту сопловой лопатки , высоту рабочей лопатки ,располагаемую мощность , относительный лопаточный КПД , мощность на рабочих лопатках , внутренний относительный КПД и полезную мощность ступени при следующих исходных данных: частота вращения ротора , коэффициент скорости сопл , коэффициент скорости рабочих лопаток , отношение окружной скорости к абсолютной скорости выхода пара из сопл , относительные потери от трения , относительные потери от утечек , давление и температура водяного пара перед сопловой решеткой и , давление за рабочей решеткой , расход пара через ступень , скорость пара на входе в сопловую решетку , угол наклона к плоскости диска .

На миллиметровой бумаге в масштабе построить треугольники скоростей для потока пара в турбинной ступени, а также процесс расширения в диаграмме.

1,0 МПа 1 · 106 Па
430º С  
0,9 МПа 0,9 · 106 Па
80 кг/с  
100 м/с  
 
 
 
 
 
 

Дано:

 

Решение

С помощью диаграммы для водяного пара по заданным значениям Р0 = 1,0 МПа, t = 430º С и Р2 = 0,9 МПа определяем располагаемый теплоперепад в изоэнтропийном процессе расширения и удельный объем пара υ1t = 0,35 м3/кг в конце процесса, i0 = 3326 кДж/кг, i1t = 3298 кДж/кг.

∆h0 = i0 – i1t = 3326 – 3298 = 28 кДж/кг,

где теплосодержание пара перед сопловой решеткой, ;

теплосодержание пара за сопловой решеткой на адиабате, ;

Вычислим располагаемый теплоперепад по параметрам торможения:

 
 


∆h0 = ∆h0 + c02/2000 = 28 + 1002/2000 = 33 кДж/кг,

где располагаемый теплоперепад;

с0 = 100 м/с – скорость пара на входе в сопловую решетку.

Для построения треугольников скоростей рассчитаем скорости:

1. входной треугольник:

По формуле 1-16 [1, с. 19] находим теоретическую скорость:

с1t = (2000 · ∆h0 + c02)1/2 = (2000 · 28 + 1002)1/2 = 256,9 м/с.

Абсолютная скорость выхода пара из сопел:

с1 = φ · с1t = 0,96 · 256,9 = 246,6 м/с.

Относительную скорость при входе на рабочие лопатки можно найти аналитически, пользуясь формулами для косоугольных треугольников:

ω1 = (c12 + u2 – 2 · u · c1 · cos α1)1/2 =

= (246,62 + 123,32 – 2 · 123,3 · 246,6 · cos 18º)1/2 = 136 м/с,

где u = c1 · 0,5 = 246,6 · 0,5 = 123,3 м/с – окружная скорость выхода пара из сопел.

Строим треугольник скоростей и определяем угол входа:

sin β1 = c1/u · sin α1 = 246,6/123,3 · sin 18º = 0,618; β1 = arcsin 0,618 = 38º.

Под углом β2 = β1 – (2 ÷ 10) = 38 – 8 = 30º [3, с. 32] откладываем вектор скорости . Относительная скорость пара будет меньше скорости

где коэффициент скорости, учитывающий влияние вредных сопротивлений проходу пара через каналы рабочих лопаток.

ω2 = ω1 · ψ = 136 · 0,92 = 125,12 м/с.

Откладываем вектор скорости u. Абсолютную скорость потока, покидающего рабочие лопатки, определяют геометрическим сложением скорости потока и окруж­ной скорости u: скорость является диагональю параллелограмма, построенного на скоростях и u. Либо находим по формуле:



c2 = (ω22 + u2 – 2 · u · ω2 · cos β2)1/2 =

= (125,122 + 123,32 – 2 · 123,3 · 125,12 · cos 30º)1/2 = 64,3 м/с

По рассчитанным значениям скоростей и углов строим входные и выходные треугольники скоростей для потока пара. Средний диаметр ступени:

D = u/(π · n) = 123,3/(3,14 · 50) = 0,785 м.

Высота сопловой лопатки:

l1 = (Gn · υ)/( π · d · c1t · sin α1) =

= (80 · 0,35)/(3,14 · 0,785 · 256,9 · sin 18º) = 0,143 м,

где расход пара через ступень,

υ = 0,35 м3/кг – удельный объем пара в конце процесса,

угол наклона к плоскости диска.

Высота рабочей лопатки:

l2 = l1 + (0,002÷0,004) = 0,143 + 0,003 = 0,146 м.

Удельная располагаемая энергия ступени:

 
 


E0 = ∆h0 – c22/2 = 33 – 64,32/2000 = 30,9 кДж/кг.

Располагаемая мощность:

N0 = E0 · Gn = 30,9 · 80 = 2472 кВт.

Удельная потеря энергии в сопловой решетке:

hc = (1/φ2 – 1) · c12/2000 = (1/0,962 – 1) · 246,62/2000 = 2,59 кДж/кг.

Удельная потеря энергии в рабочей решетке:

hл = (1/φ2 – 1) · ω 12/2000 = (1/0,962 – 1) · 1362/2000 = 0,79 кДж/кг.

Загрузка...

Удельная потеря энергии с выходной скоростью:

hв = c22/2000 = 64,32/2000 = 2,07 кДж/кг

Удельная работа ступени:

 
 


Lu = ∆h0 – (hc + hл + hв) = 33 – (2,59 + 0,79 + 2,07) = 27,55 кДж/кг.

Относительный лопаточный КПД:

η= Lu/E0 = 27,55/30,9 = 0,89.

Мощность, развиваемая на рабочих лопатках, составляет:

Nu = N0 · η = 2472 · 0,89 = 2200 кВт.

Внутренний относительный КПД:

Полезная (внутренняя) мощность ступени:

N1 = N0 · η0i = 2472 · 0,86 = 2126 кВт.

 

Ответ: средний диаметр d = 0,785 м, высота сопловой лопатки l1 = 0,143 м, высота рабочей лопатки l2 = 0,146 м, располагаемая мощность N0 = 2472 кВт, относительный лопаточный КПД мощность на рабочих лопатках Nu = 2200 кВт, внутренний относительный КПД полезная мощность ступени N1 = 2126 кВт.

 


Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 50 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Задача 1. | Задача 2. | Задача 3 |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Задача 3.| Задача № 2

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.014 сек.)