Meuk_gtu

№

Определяемая

Расчетная формула

п/п

величина

1

Количество ступеней, N

Из 3-й части курсовой работы

2

Полное давление перед сту-

Для 1-й ступени принимается равным полному

пенью, P0* , бар

давлению на входе в турбину P1*т, определенно-

му в 1-й части курсовой работы.

Для последующих ступеней P0* = P2* , где P2* , бар

– давление торможения потока на выходе из рабоче-

го венца предыдущей ступени, определенное с уче-

том потерь с выходной скоростью.

3

Полная

температура про-

Для 1-й ступени принимается равной полной

дуктов сгорания перед сту-

температуре газа на входе в турбину T*г , извест-

пенью, T*, К

ной из исходных данных.

0

Для последующих ступеней T0* = T2* , где T2* , К –

температура торможения потока на выходе из рабо-

чего венца предыдущей ступени, определенная с

учетом потерь с выходной скоростью.

4

Расход газа на входе в

турбину, G0 , кг/с

Из 1-й части курсовой работы

5

Число оборотов ротора тур-

Из исходных данных

бины, z , 1/c

6

Адиабатический

КПД

Из исходных данных

турбины, ηад*

. т.

7

Теплоперепад на

ступень,

hст. , кДж/кг

Из 3-й части курсовой работы

8

Изоэнтропический

тепло-

hs =

hст.

перепад

на

ступень,

hs , кДж/кг

η*

ад. т.

№

Определяемая

Расчетная формула

п/п

величина

Расчет соплового венца

9

Длина

сопловой

лопатки

рассчитываемой

ступени,

Из 3-й части курсовой работы.

l1, м

10

Средний диаметр соплового

Dср = Dк

1

+ l1,

венца,

Dср , м

Dк1 -

1

где

корневой

диаметр

соплового

венца,

1

определенный в 3-й части курсовой работы.

11

Степень

реактивности

на

Dср1 l1 −1

2

среднем диаметре соплово-

ρ

=1 − (1 − ρ

)

,

ср.

к.

го венца,

ρср.

Dср1

l1

ρк. = 0,05 -

где

степень реактивности в корне-

вом сечении

12

Коэффициент,

характери-

Принимаем: τ1 = 0 - при отсутствии охлаждения

зующий

эффективность

(t*0 ≤ 800 0C), τ1 = 0,04

-

при наличии охлаж-

охлаждения

сопловых

лопаток,

τ1

дения (t*0 > 800 0C)

13

Изоэнтропический

тепло-

hs

= (1 − ρср. ) hs (1 −τ1)

перепад

срабатываемый

на

сопловом

венце,

1

hs , кДж/кг

1

14

Теплоперепад,

соответст-

Для 1-й ступени

h

c

0

= h

вх.

определена в 3-й

вующий скорости входа по-

части курсовой работы в разделе «Определение

тока

газа

в

ступень,

hc0 , кДж/кг

длины сопловой лопатки 1-й ступени».

Для последующих ступеней (

hc

0

) = (

hc

)

,

( hc

)

z

2 z−1

где

2

- скоростной напор на выходе из ра-

z−1

бочего венца предыдущей ступени.

15

Коэффициент скорости для

Принимаем: ϕ = 0,98 - при отсутствии охлажде-

сопловых лопаток,

ϕ

ния (t*0 ≤ 800 0C), ϕ = 0,975 - при наличии ох-

лаждения (t*0 > 800 0 C)

№

Определяемая

Расчетная формула

п/п

величина

16

Абсолютное значение ско-

рости выхода потока газа из

с1

= 44,72 ϕ hs1

+ hc0

соплового венца, с1 , м/с

17

Потери в сопловом венце,

h1 = (1 −ϕ

2

) (hs1

+ hc0 )

h1 , кДж/кг

ступень, i* , кДж/кг

i*

, определенной в 1-й части курсовой работы.

0

г(г)

Для последующих ступеней i*

= i* , где

i* - эн-

0

2

2

тальпия торможения потока на выходе из рабочего

венца предыдущей ступени, определенная с учетом

потерь с выходной скоростью.

19

Статическая энтальпия про-

дуктов сгорания за сопло-

*

вым венцом при изоэнтро-

i1s = i0 − (hs1 + hc0 )

пическом расширении, i

,

(см.рис. 4.3)

кДж/кг

1s

20

Статическая энтальпия про-

i1 = i1s +

h1

дуктов сгорания за сопло-

вым венцом, с учетом по-

терь в сопловых лопатках,

i1, кДж/кг

21

Температура

за

сопловым

Определяют по найденному значению i

из таб-

венцом с учетом

потерь

в

1

лиц π(Т) функций для сухих продуктов сгорания

сопловых лопатках, T1 , К

22

Статическое

давление

за

*

π(T1)

сопловым венцом ступени,

P1 = P0

π(T*)

P1 , бар

0

23

Удельный объем газа за со-

υ = R

T1

10

−5

пловым венцом, υ

1

, м3/кг

,

1

P1

где R газовая постоянная для сухих продуктов

сгорания

Продолжение табл.4.1

№

Определяемая

Расчетная формула

п/п

величина

24

Суммарный

расход

охлаж-

Для 1-й ступени ∑G

вi

= 0 .

дающего воздуха через пре-

Для последующих ступеней

дыдущие

ступени,

∑Gвi ,

∑Gв

i

= ∑Gв

1

+ ∑Gв

2

,

кг/с, где i

- номер ступени

где ∑Gв

- суммарный расход охлаждающего воз-

1

духа на лопатки сопловых венцов предыдущих сту-

пеней; ∑Gв2 - суммарный расход охлаждающего

воздуха на лопатки рабочих венцов предыдущих

ступеней

25

Расход рабочей

среды

на

Для 1-й ступени G = G

0

.

входе в сопловой венец рас-

1

Для последующих ступеней

считываемой

ступени,

G ,

G1 = G0 + ∑Gвi .

кг/с

1

26

Угол выхода потока рабо-

α1 = arcsin

G1 υ1

чей среды

из

соплового

π Dср1 l1

с1

венца в абсолютном движе-

нии, α , град 0

1

27

Окружная

скорость

на

u1 =π Dср z

сопловом венце, u1 , м/с

1

28

Относительная

величина

Определяется в зависимости от температуры

расхода охлаждающего воз-

газа на входе в ступень по табл. 4.2: линейной

духа на лопатки соплового

интерполяцией для 8000 C < t*0 ≤12500 C и

венца,

G

в1 , %

*

0

С.

линейной экстраполяцией для t0 >1250

29

Расход охлаждающего

воз-

духа на лопатки соплового

Gв

=

в1 G1

G

венца, Gв1 , кг/с

1

30

Температура охлаждающего

T

= T* ,

где T*

- температура торможения

воздуха на входе в сопловой

в1

2к

2к

потока воздуха за компрессором, определенная в

венец , Tв1 , К

1-й части курсовой работы

31

Средняя изобарическая теп-

Значение определяется по температуре воздуха

лоемкость

охлаждающего

T

на входе в сопловой венец

воздуха на входе в сопловой

в1

венец, cpв1 , кДж/(кг К)

Продолжение табл.4.1

№

Определяемая

Расчетная формула

п/п

величина

32

Удельная теплота передавае-

q1 =τ1 hs

мая

от

лопаток

соплового

венца

к

охладителю,

1

q1 , кДж/кг

33

Температура

охлаждающего

Тв вых. = Тв +

q1

воздуха на выходе из сопло-

cpв1 Gв1

вого венца, Тв вых., К

1

1

1

34

Критическое значение скоро-

скр =

2

к

R Тв вых. ,

сти

охлаждающего воздуха

на выходе из соплового вен-

к +1

1

ца, скр, м/с

где к- показатель адиабаты для воздуха;

35

Скорость охлаждающего воз-

св

1

= λв скр,

духа на выходе из соплового

где λ

≈ 0,9 - приведенная скорость потока охла-

венца, св

, м/с

в

1

ждающего воздуха на выходе из соплового венца

36

Температура

смеси продук-

Тв вых.

1,25

тов сгорания и охлаждающе-

1+ G

1

го воздуха на выходе из со-

Т

= Т

в1

T1

плового венца, Т1см, К

1см

1

1+ Gв

1

37

Энтальпия смеси на выходе

Определяют по найденному значению Т

из

из

соплового

венца,

1см

таблиц π(Т) функций для сухих продуктов сго-

i1см , кДж/кг

рания

38

Относительная скорость ох-

св

=

св

лаждающего воздуха на вы-

1

с

ходе из соплового венца, св

1

1

1

39

Скорость

выхода

смеси из

)2

с

(sinα1 + Gв1

св1

sinαв

+

соплового венца

в абсолют-

1

ном движении, с1см , м/с

с

=

1

(cosα

)2

1

см

1 + Gв1

+

+

с

cosα

1

G

в1

в1

в1

где αв1 - угол выхода потока охлаждающего воз-

духа из соплового венца. Принимаем αв1 ≈α1 .

№

Определяемая