Расчет соплового венца. Расчет рабочего венца и характеристик турбинной ступени

Исходные данные

Число оборотов:

 3000  = 50

Расход на входе в ступень:

 = 630  = 175

Средний диаметр:

 = 1050 мм = 1.05 м

Давление на входе в сопловой венец:

 = 137 бар

Температура пара на входе в сопловой венец:

 = 530

Давление пара на выходе из рабочего венца:

= 98.1 бар

Скорость пара на входе в сопловой венец:

 = 55

Степень реактивности на среднем диаметре (доля перепада срабатываемая на рабочих лопатках):

 = 12 % = 0,12

Эффективный угол выхода потока с соплового венца:

 = 15,4

Коэффициент диафрагмы:

 = 0,97

Коэффициент расхода рабочих лопаток:

 = 0,94

Хорда рабочих лопаток:

 = 30 мм = 0,03 м

Относительный шаг соплового венца:

 = 0,76

Относительный шаг рабочих лопаток:

 = 0,6

Степень впуска:

 = 0,56

Алгоритм №1: расчёт соплового венца

1)       Определяем энтальпию пара на входе в сопловой венец по статическим параметрам:

На пересечении изобары  и изотермы находим точку «0», которой соответствуют значения энтальпии  = 3411  и энтропии  = 6,51

2)       Определяем изоэнтропический перепад соответствующий входной скорости:

= 1,5125

3)       Определяем параметры торможения на входе в сопловой венец:

=3411+1.513= 3412,513

На пересечении изоэнтропы и энтальпии находим точку «0^*». Через эту точку проходит изобара  = 318,5 бар и изотерма  = 557,5.

4)       Определяем состояние пара за турбинной ступенью при изоэнтропическом процессе расширения в проточной части:

На пересечении изобары и изоэнтропы находим точку «2s», которой соответствуют значения энтальпии  = 3304 и  = 0,0318 .

5)       Определяем располагаемый изоэнтропический перепад энтальпий срабатываемый в ступени:

= 108,5125

6)        Определяем располагаемый изоэнтропический перепад энтальпий срабатываемый на сопловом венце:

= 95,491

7)        Определяем состояние пара за сопловым венцом при изоэнтропическом процессе истечения:

= 3317,022
На пересечении изоэнтропы и энтальпии находим точку «1s». Через эту точку проходит изобара  = 102,5, а так же  = 0,030439 .

8)         Определяем теоретическую скорость выхода потока из соплового венца при изоэнтропическом процессе истечения:

= 437,0149

9)          Определяем высоту сопловых лопаток:

= 0,02563 м

10)        Определяем характеристики профилей сопловых лопаток:

Таблица 1.

Профиль С-12	Профиль С-13	Профиль С-15
		= 40  = 0,028  = 0,017  = 0,0688

Выбираем С-13.

11)        Определяем коэффициент потерь данных профилей:

= 0,06879

12)        Определяем коэффициент скорости для соплового венца:

= 0,96499

13)        Определяем действительную скорость истечения из сопел:

= 421,71

14)        Определяем абсолютную величину необратимых потерь механической энергии в соплах:

= 6,569

15)        Определяем состояние пара за сопловым венцом при действительном процессе истечения из сопел:

= 3323,591

16)        Определяем окружную скорость на среднем диаметре облопачивания:

= 164,85

17)        Строим входной треугольник скоростей и определяем значения скорости и угла выхода потока из соплового венца в относительном движении (Приложение 1.1):

= 266,4056
= 24,86

18)        Определяем число сопловых лопаток:

= 40

где:

= 0,76 * 0,0615 = 0,04674

Алгоритм  №2: расчёт рабочего венца и характеристик турбинной ступени

1)          Определяем состояние пара за турбинной ступенью при действительном процессе истечения из сопел и изоэнтропическом течении в рабочих лопатках:

На пересечении изобары и энтальпии находим точку «1», которой соответствует значение изоэнтропы  = 6,61801. На пересечение изобары и изоэнтропы находим точку «2's», которой соответствует значение энтальпии  = 3310 , а так же  = 0,0319 .