Предварительный расчет одновенечного регулировочного колеса, страница 2

№

п.п

Наименование, обозначение, единица измерения.

Источник, расчетная формула

Числовое

значение

1

Выходная энергия из последней ступени q_az , КДж/кг

Принято и проверено

10

2

Удельный объем пара за рабочим аппаратом последней ступени v_pz, м³/кг

По i-s-диаграмме

26,6

3

Скорость звука по параметрам за рабочим аппаратом последней ступени  w_зв, м/с

ω_зв=100kр_рzV_pzg

445,8

4

Принятая относительная скорость выхода потока из последней ступени w₂, м/с

ω₂ = d·y·ω_зв

360

5

Угол выхода потока в относительного движения РА  β_{2 ,}^о

Принято

35

6

Окружная скорость  на среднем диаметре РА u_рz, м/с

u_рz= v_pzω₂

273,6

7

Абсолютная скорость выхода потока из РА c_{2 ,} м/с

Из треугольника скоростей

207,6

8

Выходная энергия из последней ступени q_az, КДж/кг

q_az= K_hС₂²/2

21,5

9

Потеря энергии в РА  q_p, КДж/кг

q_p = ((1-y²)/y²)·К_h·(ω₂²/2)

7

10

Располагаемый теплоперепад в РА h^*_р, КДж/кг

h^*_р=K_h ω ₂²/2y²

71,8

11

Входная энергия в РА  h_w1, КДж/кг

Принято и проверено

h_w1 = K_hω ₁²/2,

где ω ₁ = 230,8

26,6

12

Параметры пара за направляющим аппаратом последней ступени:

Абсолютное давление Р_нz, Мпа

Температура t_нz,^оС

Энтальпия i_нz, кДж/кг

Степень сухости Х_нz

Удельный объем v_нz, м³/кг

Удельная масса  r_НZ

По i-s-диаграмме

По i-s-диаграмме

По i-s-диаграмме

По i-s-диаграмме

По i-s-диаграмме

r_НZ =1/v_нz

0,005

35

2300

0,892

28

0,0357

13

Скорость звука по параметрам за НА С_зв ,м/с

С_зв=100K·P_НZ^.v_нz

444,5

14

Принятая абсолютная скорость истечения из НА С₁ ,м/с

С₁ = djС_зв

359

15

Число потоков через последнюю ступень  m

Принято

2

16

Расход пара через последнюю ступень ЦНД G_z , кг/с

G_z = G₀/m

12,64

17

Частота вращения турбины n ,об/мин

задано

3000

18

Средний диаметр по рабочему аппарату последней ступени D_{pz ,}мм

D_pz= 10³·60u_pz/(pn_н)

1140

19

Длина рабочей лопатки L_{pz ,}мм

L_pz = G_zv_pz10⁶/(pω₂D_pzsinb₂)

455

20

Отношение D_pz/L_pz на последней ступени  l_z

l_z= D_pz/L_pz

2,5

21

Длина направляющей лопатки  L_нz мм

L_нz= КL_pz

442

22

Средний диаметр по направляющему аппарату последней ступени D_{нz ,}мм

D_нz=(D_pz– L_pz)+ L_нz

1126

23

Угол выхода потока пара из НА a₁,^о

sina₁= G_zv_нz10⁶/pD_нzC₁L_нz

a₁ = arcsina₁

40

24

Входная энергия в РА h_W1, КДж/кг

h_W1 =К_hω₁²/2

31

25

Скоростная характеристика последней ступени n_нz

n_н= u_нzj/С₁

0,7

26

Проверка степени реактивности у корня рабочей лопатки последней ступени ГТЗА:

Адиабатный теплоперепад в направляющем  аппарате последней ступени на среднем диаметре h_н^* , кДж/кг степень реактивности на среднем диаметре r_cp^*

степень реактивности у корня  r_к^*

h_н^*=К_hC₁²/2j²

r_cp^*= (h_р^*– h_w1)/ (h_н^*+ h_р^*– h_w1)

r_к^*

71,4

0,36

-0,16

В связи с большой отрицательной степенью реактивности у корня, которая превышает величину -0.03, принимаем закон закрутки рабочей лопатки, по которому степень реактивности постоянна для любого сечения рабочей лопатки.

ρ _ср^* = ρ_к^* = 0,36

27

Выбор профиля в корневом сечении рабочей лопатки:

Обозначение, геометрические параметры:

Ширина Вр, мм

Углы b₁, b₂ ,^о

Момент сопротивления W_{хх ,} см³

Шаговое отношение t = t/b

Хорда  b, мм

Шаг у корня  t, мм

Число рабочих лопаток Z_р

по таблице профилей

t= t·b

Z_р=p(D_pz– L_pz)/t

Р-6038А

25

2,31

0,0345

0,51

26,07

13,3

224

28

Окружное усилие на рабочей лопатке последней ступени Р_u, Н

Изгибающий момент в корневом сечении

М_из,  Н·см

Р_u= G_z(C_1u – C_2u)/Z_рК_g

М_из = Р_u(L_pz/2)10^-1

35,05

1132,5

29

Проверка напряжения у корня рабочей лопатки, МПа:

От растяжения d_р

От изгиба d_uз

Суммарное  d_рез

Предел текучести для материала d_т,

Запас по пределу текучести k_т

d_р=k_rau_z²/l_z

d_uз= М_из/W_хх

d_рез = d_р + d_uз

Принято для материала

ВТЗ-1

k_т = s_T/s_рез

405,8

0,033

405,8

1000

2,5