Тема 4: Основные уравнения, описывающие процессы преобразования энергии в турбине

Процессы преобразования тепловой энергии пара (газа) в механическую энергию вращения ротора турбины связаны с течением потока через каналы решеток профилей.

Экономичность преобразования энергии, а следовательно и КПД турбины, зависит от того, насколько совершенным будет течение потока, насколько малы в нем потери.

Таким образом, в основе процессов, имеющих место в проточной части турбины, лежат законы истечения и их основные уравнения, а также термодинамические зависимости, касающиеся свойств паров и газов. К их числу можно отнести:

1) Уравнения закона сохранения энергии

,

,

где h₀ и h₁ начальная и конечная энтальпия потока, кДж/кг

с₀ и с₁ – соответствующие скорости, м/с.

2) Уравнение сплошности

,

где G – массовый расход, кг/с,

V – удельный объем вещества в расчетном сечении, м³/кг,

F – площадь расчетного сечения, м²,

с – осредненная скорость потока в расчетном сечении, м/с.

3) Уравнение количества движения

,

где dm – массовый расход за какой-то промежуток времени, кг

c₁ и c₂ – начальная и конечная скорости,м/с,

P – сила, действующая на поток, н,

dt – промежуток времени действия силы, сек.

4) Уравнения состояния рабочего вещества (водяного пара, паров других рабочих веществ, воздуха, продуктов сгорания и др.) на базе которых построена соответствующие диаграммы (h-s и др.).

При решении большинства практических задач принимается, что поток рабочего вещества в каналах решеток профилей турбины является установившимся.

Дата добавления: 2015-07-21