- •II.Подробный расчет ступеней цвд.
- •II. 1Расчет регулирующей ступени
- •II.1.1.Расчет сопл регулирующей ступени
- •II.2 Выбор профиля сопловой лопатки
- •II.3 Определение потерь сопловой решетки
- •II.4 Рабочая решетка.
- •II.5. Определение внутреннего относительного кпд
- •II.6.Детальный расчет нерегулируемых ступеней00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.
- •Детальный расчет нерегулируемых ступеней
II.Подробный расчет ступеней цвд.
II. 1Расчет регулирующей ступени
Задачей расчета является определение геометрических размеров ступени, определение КПД и мощности, а также выбор профилей сопл и рабочих лопаток.
Из ориентировочного расчета неизменными остаются величины:
Располагаемый тепловой перепад регулирующей ступени Н0РС=90 кДж/кг
Диаметр регулирующей ступени dрс=1.026 м
Отношение скоростей U/C0=0.38
Степень реакции регулирующей ступени =0.1
II.1.1.Расчет сопл регулирующей ступени
Теоретическая скорость на выходе из сопловой решетки:
-403 м/с
Удельный объём за сопловой решёткой из hs-диаграммы v1t=0.035 м3/кг. Отношение давлений:
Число Маха:
Р ежим течения – докритический.
Так как режим течения в сопловой решетке докритический, проходная площадь её горловых сечений:
Произведение степени парциальности на высоту сопловой решетки
мм
Высота сопловой решетки
мм
II.2 Выбор профиля сопловой лопатки
Профиль сопловых лопаток выбирается по 1Э=15 и числу Маха
По каталогу профилей выбираем профиль С-90-12А
Относительный шаг — t = 0,775
Угол установки — у = 33
Ширина решетки — B1=51 мм
Хорда профиля — мм
Шаг решетки — t1 = b1 =93.64 0,775=72.6 мм
Число сопловых лопаток
шт
Уточняем шаг решетки
мм
Уточняем относительный шаг решетки
Уточняем угол установки
Поt1=0,776 и 1э=12 по атласу определяем у=33
Выходная шрина сопловых каналов
мм
II.3 Определение потерь сопловой решетки
Из атласа профилей:
Тепловая потеря в сопловой решетке
кДж/кг
Скоростной коэффициент
Действительная скорость истечения из сопл
м/с
II.4 Рабочая решетка.
Входные высоты рабочих и направляющих лопаток задаются с учетом перекрыш. Суммарная величина перекрыши в регулирующих ступенях – 1,5 мм .
К определению выходного угла лопаток первого рабочего венца
1 = 20.3
м/с
м/с
кДж/кг
Задаемся следующими величинами:
Выходной угол потока за решеткой
(меньше угла 1 на 2-4 градуса)
Число Маха
Профиль сопловых лопаток выбирается по и числу Маха
По каталогу профилей выбираем профиль Р-26-17А
Относительный шаг — = 0,59
Угол установки — у = 77
Хорда профиля — мм
Шаг решетки — tI = bII =25,72 0,59=15.17 мм
Число рабочих лопаток на первом венце
шт
Уточняем шаг решетки
мм
Уточняем относительный шаг решетки
Уточняем угол установки
Поt1=0,59 и по атласу определяем у = 77
Потери в рабочих лопатках
Из атласа профилей атлас=0,0391,1511+0,0371,425,72/2911=0,082
Действительная скорость
м/с
Потеря энергии в рабочих лопатках
кДж/кг
2 = 43
м/с
Потери энергии с выходной скоростью:
Относительный лопаточный КПД по потерям энергии:
И по скоростям:
Погрешность расчета:
II.5. Определение внутреннего относительного кпд
Потери на трение и вентиляцию
,
где-для перегретого пара;
d=1.026 м – диаметр ступени;
- степень парциальности
см1,5 -высота рабочей лопатки
относительная длина дуги, занятая кожухом (при расположении сопловых коробок в верхней и нижней частях корпуса)
U=161 м/с – окружная скорость
0.0355- удельный объем пара в камере регулирующей ступени; принимается по состоянию пара за ступенью при
Тепловая потеря на трение и вентиляцию
кДж/кг
Относительная потеря на трение и вентиляцию
Потеря на выколачивание застойного пара из лопаточных каналов
Где: В2=25 мм- ширина рабочих лопаток
мм – высота рабочих лопаток
m = 3 – число групп сопл регулирующей ступени
м2 – площадь сопл
Потери тепла на выколачивание
кДж/кг
Внутренний относительный КПД ступени
Использованный тепловой перепад ступени
кДж/кг
Внутренняя мощность
кВт
Рис. Треугольники скоростей регулирующей ступени.
Рис. 5. Процесс расширения пара в регулирующей ступени в h, s – диаграмме.