Читайте также:
|
В курсе "Гидрогазодинамика" были рассмотрены основные вопросы теории истечения паров и газов из сопел. Полученные результаты сводятся в основном к следующему:
а) применяются два типа сопел:
· сходящиеся – с наименьшим сечением на выходе;
· расходящиеся (Лаваля) с наименьшим сечением внутри канала, за которым идет конус расширения.
б) основным критерием для классификации возможных случаев применения сопел является так называемое "критическое отношение давлений", при котором расход через сопло достигает максимума.
.
Если 
, т.е. при малом перепаде давлений, применяются сходящиеся сопла; с1. < а.
При 
но если эти значения близки – сходящиеся сопла с расширением в косом срезе; с1 > a.
При 
– расходящиеся сопла;с1 > a.
Теоретическая скоростьистечения из сопла в любом случае может быть найдена из уравнения закона сохранения энергии
Рисунок 17 –Схема адиабатного расширения пара в сопловой решетке
в h-s диаграмме
при c1t >> c0 
Действительный процесс истечения
При действительном процессе истечения часть располагаемой энергии потока расходуется на преодоление вредных сопротивлений.
Потерянная кинетическая энергия превращается в работу по преодолению сопротивлений, главным образом на преодоление сил трения, которая, в свою очередь, превращается в тепловую энергию повышающую энтальпию протекающего потока.
Таким образом, действительный процесс истечения при том же перепаде давлений является не адиабатным, а политропным.
Фактическая скорость истечения из соплового аппарата будет меньше теоретической: c1 < c1t, а конечная энтальпия потока – больше теоретической: h1 > h1t.
c1 = jc1t, где j < 1 – коэффициент, учитывающий потерю скорости в соплах.
Общее уравнение сохранения энергии одинаково справедливо как для случая идеального истечения без потерь энергии, так и для реального течения, сопровождающегося потерями.
Для адиабатного расширения 
,
Для политропного расширения 
.
Если из левой части первого уравнения вычесть левую часть второго, то получим потерю (недоиспользование) энергии в сопловой решетке Dhс.
т.е. 
Проделав аналогичную операцию с правыми частями, получим величину потери энергии через скорости потока:
Левая часть уравнения сохранения энергии для идеального истечения соответствует располагаемому (адиабатному) теплоперепаду на сопловой решетке .
При очень большой разности в скоростях с1t и c0 (с1t >> c0), что практически всегда имеет место, величиной 
можно пренебречь.
Из уравнения сохранения энергии получаем
Тогда 
.
Наряду с коэффициентом потери скорости j вводится коэффициент потери энергии в сопловой решетке xс.
или 
Тогда 
Построение действительного процесса расширения потока в сопловой решетке показано на рис. 3.13.
Состояние пара (газа) в конце действительного процесса расширения на тепловой диаграмме определяется точкой 1.
Рисунок 3.13 -Схема действительного процесса расширения потока в сопловой решетке
Дата добавления: 2015-07-21; просмотров: 90 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Тема 4: Основные уравнения, описывающие процессы преобразования энергии в турбине | | | Коэффициент потери энергии в соплах xс и скоростной коэффициент j |