Расчет турбинной ступени с аэродинамическими короткими лопатками

Исходные данные:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

 - хорда сопловых лопаток;

;

;

;

 - степень паровпуска (парциальная ступень).

Алгоритм первый (расчет соплового венца)

1). Определим статические энтальпии пара на входе в сопло

;  .

2). Определим изоэнтропический перепад, соответствующий входной скорости

.

3). Определим параметры торможения перед сопловым венцом (графически)

;  .

4). Определим состояние пара за ступенью в изоэнтропическом процессе расширения пара в проточной части ступени

;   .

5). Определим располагаемый изоэнтропический перепад на ступень

.

6). Определим располагаемый изоэнтропический перепад энтальпий на сопловом венце

.

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

;

;   .

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

.

9). Определим высоту сопловых лопаток

10). Определим профиль и решетку сопловых лопаток с минимально возможным коэффициентом потерь в соплах

;   ;  .

а). Профиль С12:

1).  ;

2).  ;

3).  ;

б). Профиль С13 – не проходит по параметрам.

в). Профиль С15:

1).  ;

2).  ;

3).  ;

11). Выберем профиль с наименьшим коэффициентом потерь в соплах

Профиль: С12;  

12). Определим коэффициент скорости сопел

13). Определим действительную скорость истечения из сопел

 м/с.

14). Определим величину необратимых потерь механической энергии в соплах

.

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

.

16). Изобразим условно действительный процесс истечения из сопел

17). Определим окружную скорость на среднем диаметре облопачивания

.

18). Построим входной треугольник скоростей

;   .

19). Определим число сопловых лопаток

Алгоритм второй

Расчет рабочего венца и характеристик турбинной ступени

1). Определим состояние пара за ступенью при действительном процессе истечения из сопел и изоэнтропическом течении в рабочих лопатках

;  ;  ;  .

2). Определим изоэнтропический перепад на рабочий венец по статическим параметрам перед ним и за ним

.

3). Определим кинетическую энергию потока на входе в рабочий венец в относительном движении

4). Определим состояние торможения потока пара на входе в рабочий венец в относительном движении

;

5). Определим изоэнтропический перепад энтальпии на рабочий венец по параметрам торможения на входе и статическим параметрам на выходе

.

6). Определим теоретическую скорость на выходе из рабочих лопаток в относительном движении

.

7). Определим высоту рабочих лопаток

;

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

9). Определим коэффициент необратимых потерь механической энергии в рабочих лопатках

;

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

.

11). Определим состояние пара за рабочим венцом при действительном процессе истечения в рабочих лопатках

.

12). Изобразим условно процесс истечения в рабочих лопатках

13). Определим коэффициент скорости в рабочих лопатках

.

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

.

15). Построим выходной треугольник скоростей.

;   .

16). Определим кинетическую энергию потока на выходе из рабочих лопаток в абсолютном движении

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

.

18). Определим полезно использованный перепад энтальпии в ступени

;

.

19). Определим число рабочих лопаток

20). Определим теоретическую скорость истечения

.

21). Определим к.п.д. на лопатках в энергетической форме

22). Определим к.п.д. на лопатках в кинематической форме

23). Определим относительные коэффициенты потерь в ступени

24). Определим лопаточный к.п.д. через коэффициенты потерь

25). Определим лопаточный к.п.д., не учитывая потери с выходной скоростью

26).  Определим отношение

27). Определим отношение скоростей

28). Определим отношение осевых составляющих скорости

29). Определим отношение давлений

30). Определим отношение

31). Определим мощность ступени

Министерство образования и науки РФ

Санкт-Петербургский институт машиностроения

(ВТУЗ-ЛМЗ)

Кафедра турбиностроение и СА

Курсовая работа №1 по курсу теории турбин

«Расчет турбинной ступени с аэродинамическими короткими лопатками»

7 вариант

                                                                                                                         Работу выполнил:

                                                                                                                 студ. гр. 4101

                                                                                                                  Кругов А.И.

                                                                                                                    Работу принял:

                                                                                                                          доц. Толмачев В.В.

Санкт-Петербург

2009 год