Определение потерь, КПД и мощности турбины

94. Потери энергии в сопловом аппарате

Z₁ = (1 – φ²)Н₁ = (1 – 0,96²)∙91,0 = 7,14 кДж/кг,

где φ = (0,94…0,97) = 0,96.

95. Потери энергии в рабочем колесе

296²

0,94²

w₂²

ψ²

Z₂ = (- 1) = (- 1) ∙10^-3 = 5,77 кДж/кг,

где ψ = (0,85…0,95) = 0,94.

96. Потери энергии с выходной скоростью

с₂²

174²

Z_вых = = ∙10^-3 = 15,11 кДж/кг.

97. Потери энергии на вентиляцию и трение колеса

³

³

100

100

373

u_т

G_тр

β D_т²

1,5∙(140∙10^-3)²

0,71

Z_тв = () ρ₁ = () ∙ 0,683 = 1,53 кДж/кг.

Коэффициент, учитывающий форму диска колеса, β (выбирается в диапазоне 1,0...1,5)

β = 1,5.

δ₂

98. Потери энергии на утечку газа через зазор

21,2 sin 34,9°

h₂ sin β₂

0,1

Z_ут = ∙Н_т = ∙173,3 = 1,82 кДж/кг.

99. Общие потери в турбине

Z_i = Z₁+Z₂ +Z_вых+Z_тв+Z_ут =7,14+5,77+15,11+1,53+1,82=31,37 кДж/кг.

100. Внутренний КПД турбины

31,37

Н_тр

Z_i

176,7

η_i = 1 - = 1 - = 0,822.

Величина внутреннего КПД турбины должна совпадать с принятым в п. 22 значением (η_i = 0,79) с погрешностью до 5%. В случае несовпадения величина η_i корректируется и расчет повторяется.

101. Механический коэффициент полезного действия турбины (принимается 0,92…0,97)

η_м = 0,94.

102. КПД турбины

η_т =η_i∙η_м = 0,822∙0,94 = 0,773.

Величина η_т должна совпадать со значением, принятым в п. 5 (η_т =0,74) с погрешностью не более 5 %.

103. Мощность турбины

N_т= G_т Н_т η_т = 0,68·173,3·0,773 = 84,65 кВт.

Из расчета компрессора известно, что его мощность составляет N_к = 80 кВт.

Мощность турбины должна быть больше мощности компрессора.

104. КПД турбокомпрессора

η_тк = η_тη_к = 0,773·0,72 = 0,56.

КПД турбокомпрессора по п. 104 не должен отличаться от величины, принятой в п. 15 более чем на 3 %.

Дата добавления: 2015-07-20