Расчет колеса турбины

64. Радиальная составляющая скорости газа на входе

с_1r = с_1u tg α₁ = 373·tg 24,5° = 170 м/с.

65. Относительная скорость газа на входе в рабочее колесо

sin β₁

с_1r

sin 90°

ω₁ = = = 170 м/с. 66. Абсолютная скорость газа на входе в рабочее колесо

cos α₁

с_1u

cos 24,5°

с₁ = = = 410 м/с.

с₁²

67. Адиабатная работа

2∙φ²

2∙0,96²

410²

H₁ = = = 91,0 кДж/кг.

68.

91,0

Степень реактивности

H_тр

H₁

176,7

ρ = 1 - = = 0,48.

H₁

69. Относительный перепад температур

1130∙Т_тр

1130∙868,5

91,0

∆t₁ = = = 0,0928.

70. Степень понижения давления в рабочем колесе турбины принимается по [2, приложение 1] по величинам ∆t‾₁ и k = 1,34

π₁ = 1,47.

71. Давление газа перед рабочим колесом

Р_тр

π₁

1,47

Р₁ = = = 155,8 кПа.

72. Температура газа перед рабочим колесом турбины

Т₁ = Т_тр(1 - φ²∆t₁) = 868,5 (1 - 0,96²∙0,0928) = 794 К.

Р₁

73. Плотность газа на входе в турбину

287·794

155,8

R Т₁

ρ₁ = 10³ = 1000· = 0,683 кг/м³.

74. Ширина колеса турбины на входе

π₁ D_т с₁ ρ_{1 тр}

G_тр

0,71

1,47·140·410·0,683

b₁ = 10⁶ = =12,3 мм.

75. Диаметр колеса турбины на выходе

D₂ ≤ (0,65…0,90) D_т = 0,715·140 = 100 мм.

76. Средний диаметр колеса турбины на выходе

2

D₂² + d₀₂²  

100² + 40²  

2

d₂ = √ = √ = 76,2 мм.

77. Относительный диаметр колеса турбины на выходе

D_т

d₂

76,2

d₂ = = = 0,544.

78. Коэффициент скорости, учитывающий потери скорости по сравне­нию с адиабатной (выбирается 0,65…0,95)

Ψ = 0,94.

79. Относительная скорость газа на выходе, м/с

w₂=Ψ √ 2H_тρ + w₁² – (u_т²- u₂²) =

= 0,94√ 2·173,3·10³·0,48 + 170² – (373² - 203²) = 296 м/с.

80. Окружная скорость колеса на выходе

u₂ = u_т d₂ = 373·0,544 = 203 м/с.

81. Температура газа на выходе из колеса

_тр

Ψ ² _тр

2 ρ H_т – w₂² _тр

( _тр

- 1) _тр

_тр

_тр

Т'₂ = Т₁ - =

2·0,48·173,3·10³ - 296²

( _тр

- 1) _тр

0,94 ² _тр

_тр

= 794 - = 725 К.

82. Плотность газа на выходе из рабочего колеса, кг/м3

Р₂

R Т'₂

287·725

ρ'₂ = 10³ = 10³ = 0,509 кг/м³.

83. Площадь проходного сечения на выходе из рабочего колеса

296·0,509

0,71

G_тр

w₂ ρ'₂

f₂ = 10⁴ = 10⁴ = 47,2 см².

84. Число лопаток рабочего колеса (нечетное)

z₂ = (12…18) = 15.

85. Горловина на среднем диаметре, мм

z₂ (d₂ – d₀₂)

f₂

15·(76,2-40)

47,2

а₂ = 10² = 10² = 8,7 мм.

86. Шаг лопаток рабочего колеса на среднем диаметре

z₂

πd₂

3,14·76,2

t₂ = = = 16,0 мм.

87. Коэффициент m₂ (выбирается в диапазоне 1,00…1,10)

m₂ =1,05.

m₂a₂

88. Угол потока газа на выходе из колеса

t₂

16,0

1,05·8,7

β₂ = arcsin = arcsin = 34,9°.

89. Угол установки лопаток на выходе

β_2л = β₂ + (1…3)° = 34,9 + 2 = 35,9 °.

90. Окружная составляющая скорости газа на выходе из колеса

с_2u = w₂ cos β₂ - u₂ = 296 cos 34,9° - 203 = 40 м/с.

91. Осевая составляющая скорости газа на выходе из рабочего колеса

с_2a = w₂ sin β₂ = 296 sin 34,9° = 169,2 м/с.

92. Абсолютная скорость газа на выходе из рабочего колеса

с₂ = √ с_2a² + с_2u² = √ 169,2² + 40² = 174 м/с.

с_2а

93. Угол абсолютной скорости газа на выходе из рабочего колеса

с_2u

169,2

α₂ = arctg = arctg = 76,8°.

---

Дата добавления: 2015-07-20