Расчет закрутки потока с аэродинамическими «длинными» лопатками (закон закрутки: α1 = const)

Исходные данные:

 (полный паровпуск)

Алгоритм расчета №1

I.   Выбор параметров потока в среднем сечении ступени

1). Определим степень реактивности на среднем диаметре

.

2). Определим оптимальное критериальное отношение

3). Определим окружную скорость на среднем диаметре

.

4). Определим изоэнтропический перепад в ступене

5). Определим изоэнтропический перепад, срабатываемый на сопловом венце

.

6). Определим изоэнтропический перепад, срабатываемый на рабочих лопатках

.

7). Определим теоретическую скорость потока

.

8). Определим теоретическую скорость выхода потока из сопел при изоэнтропическом процессе истечения

.

Определим параметры потока на входе в ступень по параметрам торможения

;   .

9). Определим состояние пара за ступенью

;  .

10). Определим состояние пара за сопловым венцом при изоэнтропическом процессе истечения

;  .

II.   Расчет соплового венца

1). Определим коэффициент потерь в соплах

2). Определим коэффициент скорости в соплах

.

3). Определим действительную скорость истечения из сопел

.

4). Определим абсолютную величину необратимых потерь механической энергии в соплах

.

5). Определим состояние пара за сопловым венцом при действительном процессе истечения из сопел

.

6). Определим удельный объем на выходе из сопел

.

7). Определим угол выхода потока из сопел в абсолютном движении

Повторим расчет:

.

.

.

.

III. Расчет рабочего венца

0). Строим входной треугольник скоростей

;   .

1). Определим теоретическую скорость на выходе из рабочего венца в относительном движении

.

2). Примем в первом приближении коэффициент потерь в рабочих лопатках

.

3). Коэффициент скорости в рабочих лопатках

.

4). Определим действительную скорость выхода потока из рабочих лопаток в относительном движении

.

5). Определим изоэнтропический перепад энтальпий на рабочих лопатках по параметрам торможения на входе и статическим на выходе

6). Определим абсолютную величину необратимых потерь механической энергии в рабочих лопатках

.

7). Определим состояние пара за рабочим венцом при действительном процессе истечения

.

8). Определим параметры за рабочим венцом

.

9). Определим действительный объем за рабочими лопатками

.

10). Определим угол выхода потока из рабочих лопаток в относительном движении

 

Повторим расчет:

.

.

.

.

.

.

         
         .

11). Построим выходной треугольник скоростей

;   .

12). Определим кинетическую энергию потока на выходе из рабочих лопаток (потери с выходной скоростью)

13). Определим состояние торможения потока пара на выходе из рабочих лопаток в абсолютном движении

.

14). Определим полезно использованный перепад энтальпий в ступени

;

.

15). Определим лопаточный к.п.д. в энергетической форме

16). Определим лопаточный к.п.д. в кинематической форме

Алгоритм расчета  №2

Расчет корневого сечения ступени для закона закрутки:

I. Расчет соплового венца

1). Определим угол выхода потока из сопел в абсолютном движении

.

2). Определим изоэнтропический перепад энтальпий на сопловых лопатках

3). Определим состояние пара за сопловыми лопатками при изоэнтропическом процессе истечения:

.

По  и .

4). Определим коэффициент потерь в соплах

5). Определим состояние пара за сопловыми лопатками при действительном процессе истечения

.

6). Определим теоретическую скорость выхода потока из сопел при изоэнтропическом процессе истечения

.

7). Определим коэффициент скорости в соплах

.

8). Определим действительную скорость истечения из сопел

;

.

По   и     

.

9). Определим окружную скорость на корневом диаметре

.

10). Определим из треугольника скоростей параметры потока в относительном движении

;  .

II. Расчет рабочего венца

1). По   и      ;

     По    и      .

2). Определим изоэнтропический перепад, срабатываемый на лопатках

  .

3). Определим термодинамическую степень реактивности у корня

4). Определим изоэнтропический перепад энтальпий на рабочих лопатках по параметрам торможения на входе и статическим на выходе

5). Определим теоретическую скорость выхода потока из рабочих лопаток в относительном движении

.

6). Примем коэффициент необратимых потерь у корня

7).  

8). Определим состояние пара за рабочими лопатками при действительном процессе истечения пара

 ;

.

По    и      .

.

9). Определим действительную скорость выхода потока из рабочих лопаток в относительном движении

.

10). Определим угол выхода потока из рабочих лопаток в относительном движении

11). Уточним коэффициент необратимых потерь

12). Определим абсолютную величину необратимых потерь в лопатках

.

13). Уточним статическую энтальпию в конце действительного процесса расширения в рабочих лопатках

.

14). Определим погрешность расчета

Повторим расчет:

.

         По    и      .

         .

.

.

.

15). Из треугольника скоростей найдем

;   .

Основные характеристики ступени

1). Определим состояние торможения потока пара на выходе из рабочих лопаток в абсолютном движении

2). Определим полезно использованный перепад в ступени

а).  ;

б).  .

3). Определим лопаточный к.п.д.

а).  ;

б). .

Министерство образования и науки РФ

Санкт-Петербургский институт машиностроения

(ВТУЗ-ЛМЗ)

Кафедра турбиностроение и СА

Курсовая работа №2 по курсу теории турбин

«Расчет закрутки потока с аэродинамически «длинными» лопатками»

Закон закрутки:

7 вариант

                                                                                                                         Работу выполнил:

                                                                                                                 студ. гр. 4101

                                                                                                                 Кругов А.И.

                                                                                                                    Работу принял:

                                                                                                                          доц. Толмачев В.В.

Санкт-Петербург

2009 год