Lagt = k/k-1 RTг* (1- 1/πтк/к-1 ),
Где: k – показатель адиабаты для газа.
R – его газовая постоянная.
Как указывалось, расширение газа в реактивной турбине проходит как в СА (участок Г-I), так и в РК (I-T). Соотношение между адиабатными работами в СА и РК характеризуются степенью реактивности – отношение адиабатной работы расширения газа в РК (Lagрк) и адиабатной работе ступени Lagст: ρ = Lagрк/Lagст=1 – Lag ca/Lag ст
Адиабатная работа расширения газа в СА может быть посчитана по формуле:
Lag ca = k/k-1 RTг* [1 – 1/(Pг*/Рi)k/k-1] = ( 1 – ρ) Lag ст
Уровень совершенства процесса в ступени определяется потерями в ней, которые условно можно разделить на внутренние и внешние.
К внутренним потерям относит гидравлические потери в каналах СА и РК (трение газа о стенки, вихреобразование), потери из-за перетекания газа в радиальном зазоре r и потери на трение диска о газ. К ним же относятся и механические потери (трение в подшипниках).
К внешним относятся, потер энергии с выходной скоростью Ст, то есть с кинетической энергией, уносимом газом из турбины. Правда в ТРД эта потеря несколько условна, так как реактивная скорость Ст частично используется в реактивном сопле для создания тяги.
Совершенство процессов турбине оценивается коэффициентами полезного действия, под которым понимается отношение работы, совершаемой турбиной, и располагаемой адиабатической работе турбины (максимальной работе при отсутствии потерь как указывалось выше).
Учет газодинамических потерь производится с помощью кпд по параметрам заторможенного потока. Это отношение работы турбины к адиабатической работе расширения газа по параметрам заторможенного потока
ήт* = Lт/L*agт , где L*agт = k/k-1 RT*г ( 1 – 1/π*тk/k-1) и πт* = Р*г/Р*т
Значение ή*т на расчетном режиме работы 0,89 ۃ 0,93.
Оценка турбинной машины для получения мощности производится с помощью мощностного кпд – отношение работы турбины к располагаемой работе турбины Lagт:
ήт= Lт/Lagт
Этот кпд показывает, как используется располагаемая энергия для получения работы на волу. Он учитывает все потери энергии, в том числе и потери с выходной скоростью. Значение ήт на расчетном режиме 0,75 ۃ 0,85.
При рассмотрение одноступенчатой турбины ( или одной ступени турбины, как будет сделано ниже) индекс “T” (при Lт) можно заменить на “СТ” (Lcт).
Конструкция турбины
В работе рассматривается конструкция трехступенчатой турбины ТРД (фиг. 4). Для изучения конструкции используются чертежи, а также разрез турбины в сборе на настенном учебном стенде.
Узел турбины состоит из неразборного ротора и статора. Работоспособность турбины обеспечивается применением жаропрочных и жаростойких материалов и охлаждением элементов ее конструкции.
Ротор (фиг. 2). Ротор состоит из: вала, дисков и установленных на них рабочих лопаток, цапфы, тубы, лабиринтов и роликового подшипника.
На переднем конце конического вала (1) выполнены наружные шлицы для передачи крутящего момента и внутренняя резьба для соединения с ротором компрессора. В передней части вала имеются 3 окна для ввода охлаждающего воздуха и гребенчатый лабиринт. На заднем конце вала выполнен кольцевой аз для крепления дисков (поз. 1).
На ободах дисков выполнены пазы “елочного” типа для крепления рабочих лопаток. Диск 1-ой ступени соединяется с валом радиальными штифтами. В переднем кольцевом поясе и ободе диска выполнены отверстия для прохода воздуха на охлаждение рабочих лопаток.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.