Принцип действия и классификация турбинных ступеней., страница 19

в ступенях различных типов

Будем считать, что влияние геометрических параметров в ступе­ни может быть определено, исходя из приведенных выше соображений в частном геометрическом подобии. Остановимся на роли газодинамичес­ких параметров.

Для ступеней крупных турбин, работающих в области перегретого пара, обычно число Re достаточно велико и находится в области авто­модельности (полной или приближенной). Если, как отмечалось, , его влияние на КПД ступени не учитывается.  При сравнительно малых изоэнтропических перепадах, соответствующих 0,30,35 можно не учитывать и влияние сжимаемости на ра­боту ступени. Это значит, что характеристики ступеней, работающих с малыми дозвуковыми скоростями, не зависят от отношения , а также от показателя адиабаты k . В таких случаях процесс в ступе­ни можно считать автомодельным по этому показателю.

Таким образом, в случае соблюдения сделанных допущений работа турбинной ступени зависит только от критерия Sh  или отношения , что то же самое.

Заметим, что при переходе от модели к натуре параметры, харак­теризующие рабочую среду (k , ), следует считать с учетом ее свойств. Безразмерные характеристики ступени, такие как КПД,  при этом автомодельны.

Если ступень работает при больших дозвуковых скоростях и боль­ших числах Re, то число основных влияющих параметров увеличивает­ся: ими будут   ,  , k хотя влияние k  и в этом случае еще остается умеренным.

Для сверхзвуковой ступени, когда  >1 следует учитывать все основные влияющие параметры. В этом случае использование резуль­татов опытов, полученных на одном рабочем теле для оценки характе­ристик ступени, спроектированной применительно к другому рабочему телу, может быть лишь весьма приближенным.

Применение теории подобия в области исследований турбомашин плодотворно и в настоящее время. К ее успехам относится решение воп­роса о так называемом масштабном эффекте. Последний заключается  в том, что, как показывал опыт, при соблюдении геометрического подо­бия в главном и микроподобия, а также подобия по Re, k при  КПД ступеней, отличающихся лишь абсолютной величиной, не совпадал на  2-4% абсолютных.

Исследования, проведенные на ЛМЗ, показали, что при подобии по Rе, k,  и полном геометрическом подобии (вплоть до подо­бия чистоты поверхностей и всех зазоров) масштабный эффект не про­является. Из-за трудности обеспечения такого подобия при проектировании турбинных ступеней в практике учитывается влияние на их КПД абсолютных высот лопаток.

Литература

1. Кириллов И.И. Теория турбомашин. Изд.2-е. Л.: Машиностроение, 1972.

2. Щегляев А.В. Паровые Турбины. Иад.5-е. И.; Энергия, 1976.

3. Курзон А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин. Л.: Судо­строение, 1970.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.......................3

ГЛАВА I. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КЛАССИФИКАЦИЙ ТУРБИННЫХ СТУПЕНЕЙ 4 ^ I. Термодинамическая трактовка работы турбинной ступени . . 4 5 2. Трактовка работы турбинной ступени с позиций теорети­ческой механики ................... .10

§ 3. Газодинамическая трактовка работы турбинной ступени . 13 § 4. Структура потока в ступени и его расчетные схемы ... 18 ГЛАВА 2. СИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОТОКА И ОБЛОПАЧИВАНИЯ . . 23 5 5. Силы и моменты, действующие на лопаточный венец ... 23 $ 6. Определение крутящего момента, окружного и осевого

усилий, приложенных к венцу облопачивания ...... 26

§ 7. Турбинное уравнение Эйлера .............. 32

ГЛАВА 3. ПОДОБИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

ТУРБИННЫХ ступеней .................. 34

§ 8. Подобие и числа подобия ............... 34

S 9. Связь особенностей рабочего процесса в турбинной

ступени о числами подобия .............. 35

$ 10.Внешние и внутренние Характеристики турбинной ступени   36 5 II.Влияние чисел подобия на характеристики турбинной

ступени. Формы представления чисел подобия ...... 38

§ 12. Практическое применение теории подобия ........ 40

S 13.06 определяющих критериях'в ступенях различных типов . 43

Литература.................... 44

»         ,   .      "