ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное Государственное Бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

НАГНЕТАТЕЛИ И ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Курсовая работа

Выполнил: Принял:

Андрюнин С.Ю. проф. Мальцев А.И.

1110-ЭНб-0466

Москва 2013/14

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовую работу 3

Пояснительная записка 4

Расчет 5

i-s диаграмма для водяного пара 10

Сопло 11

Список литературы 12

Задание на курсовую работу

Контрольные вопросы:

1. Поясните последовательность построения треугольников векторов скоростей: абсолютной – С1, относительной W1 (потока) и окружной скорости лопаток U на входе и соответственно C2, W2 и U на выходе из сопла?

2. Поясните сущность относительного внутреннего КПД ступени турбины ηoi. Как определяются потери на трение и вентиляцию и от утечек пара (газа) через зазоры между подвижными и неподвижными элементами турбины?

Задание для теплового расчета:

На основании приведенных ниже исходных данных выполнить поверочный тепловой расчет паровой турбины с одной активной ступенью.

1. Номинальная эффективная мощность турбины Ne=250 кВт.

2. Частота вращения ротора турбины п=17000 об/мин.

3. Абсолютное давление пара перед турбиной Р1= 1,2МПа.

4. Температура пара перед турбиной t1=290 ºС.

5. Абсолютное давление пара при выпуске Рк=0,14 МПа.

6. Отношение окружной скорости (U) рабочих лопаток к абсолютной скорости пара на входе (с1), т.е. U/С1= 0,34

7. Средняя высота скорость рабочих лопаток ℓл=14 мм.

Относительный эффективный КПД турбины принять η_оℓ=0,35 (с уточнением в процессе расчета).

Механический КПД турбины η_м=0,98.

Пояснительная записка

Поясните последовательность построения треугольников векторов скоростей: абсолютной – С1, относительной W1 (потока) и окружной скорости лопаток U на входе и соответственно C2, W2 и U на выходе из сопла?

Ипвривап

Поясните сущность относительного внутреннего КПД ступени турбины ηoi. Как определяются потери на трение и вентиляцию и от утечек пара (газа) через зазоры между подвижными и неподвижными элементами турбины?

Паравпра

Расчет Термодинамический расчет истечения пара из сопел:

1. По заданным Р и Т нахожу точку на i-s диаграмме для водяного пара (стр. 10).

Тянем вниз линию процесса расширения пара на турбине 1-2 .

По этим точкам находим энтальпию.

i₁=3025 кДж/кг - энтальпия пара перед соплами.

i_2t=2600 кДж/кг - энтальпия пара в конце адиабатного (изоэнтропийного) процесса расширения от давления Р₁ до Р₂=Р_к.

h0=i1-i2t

h0=3050-2600=425 кДж/кг

2. Нахожу теоретическую скорость истечения пара из сопел, м/с

С1t = 2000 ∙ h₀

С1t = 2000 ∙ 425=922 м/с.

3. Нахожу действительную скорость пара на выходе из сопел, м/с

С1=φ∙С1t,

где φ≈0,95 – коэффициент, учитывающий снижение скорости в результате трения, завихрения и других необратимых потерь.

С1=0,95∙922=876м/с.

4. Находим потерю энергии в соплах, кДж/кг.

h_с=(1-φ²)h₀

h_с=(1-(0,95)²)∙425=41 кДж/кг.