Расчет одновенечной ступени турбины, страница 3

                                                                                            k_шер

Шлифованные лопатки................................................ 0,001— 0,002

Фрезерованные и тянутые лопатки............................ 1,015— 0,025

Лопатки точного литья................................................ 0,06 — 0,025

Коррелированные и занесенные солями лопатки..... 0,1— 0,4

Рис.2.2. Профиль и аэродинамические характеристики сопловой решетки  С – 9012А

Рис. 2.3. Профиль и аэродинамические характеристики рабочей решетки  Р – 2617А

ζ _кр =0,2Δ _кр /а₂ = 0,2Δ _кр /(t sinβ _{2 эф} b);

k ₁b/l = ζ_кон/ζ_пр = (0,2522·10 ^-6 Δβ ³ +0,5663)b/l

3десь Δβ = 180^о – (β ₁ +β ₂),   град.

Расчет коэффициента суммарных потерь по (2.1) дает значения, близкие к приведенным в атласе [1]

Угол выхода потока для дозвуковых скоростей определяется с учетом угла отгиба спинки профиля δ в косом срезе решетки (см. рис. 2.1) по формуле

β ₂= arctg [sinβ _2эф / cos (β _2эф +δ) ],

где  β _2эф  =  аrсsiп а₂/l₂

Коэффициент расхода решетки профилей можно с достаточной точностью определить по формуле

,

где  = 0,7—0,75;  — коэффициент суммарных потерь [см. (2.1)], подсчитанный при условии Δ _кр=0.

При течении влажного пара через сопловые и рабочие решетки возникают дополнительные потери, которые можно оценить для ступени в целом как

ξ _вл  = Δh _вл / Δh ₀ = 2и / с_ф [0,9у ₀ +0,35 (у₂  - у₀) ],

где у_о, у₂ — степени влажности пара перед ступенью и за ней.

Для приближенной оценки влияния влажности на коэффициенты потерь и расхода можно воспользоваться кривыми, приведенными на рис. 2.4.

В решетках при больших числах Rе (Rе > 5·10⁵) повышение степени турбулентности вызывает увеличение коэффициента потерь, которое можно оценить  по формуле

ζ _пр ε/ζ _пр0 = 1 + 0,055(ε- ε ₀)

где ζ _пр0  — коэффициент профильных потерь при степени турбулентности

                          ε ₀  = 1 %.

Рис. 2.4. Изменение коэффициента потерь (а) и коэффициента расхода (б) в зависимости от начальной влажности пара (профиль С- 9012А; t = 0,75; b/l = 0,7; α_у = 34°; Δ _кр = 1,7 мм; b = 72 мм)

Обтекание решеток неравномерным и нестационарным потоком при больших числах Rе (Rе > 5·10⁵) приводит к возрастанию коэффициента потерь энергии. Однако надежные оценки этого влияния в на-стоящее время затруднительны из-за недостаточного количества данных.

Сопловые решетки для около- и сверхзвуковых скоростей характеризуются  суживающимся межлопаточным каналом и вогнутой формой спинки профиля в косом срезе (0,9 < М_1t< 1,5) или расширяющимся межлопаточным каналом (М_1t > 1,5).

Рабочие решетки для сверхзвуковых скоростей обычно выполняют с малой степенью реактивности, с острыми входными кромками и межлопа-точным каналом постоянного сечения.

Коэффициенты профильных и полных потерь в сопловых и рабочих решетках можно оценить по рис. 2.5 или по рекомендациям [1]

Рис. 2.5. Коэффициенты минимальных профильных потерь для околозвуковых и сверхзвуковых решеток:

1 — реактивные; 2 — активные с дозвуковым входом; 3 — активные со сверхзвуковым входом

3. Алгоритм расчета одновенечной ступени турбины

Исходные данные для расчета

Таблица 3.1