3. Кпд на окружности турбинной ступени и его зависимость от скоростной характеристики ступени

КПД на окружности турбинной ступени (относительным лопаточным КПД) называют отношение работы, совершенной паром на рабочих лопат­ках (работы на окружности), к располагаемой энергии ступени. ηu=hu\Eo

КПД на окружности учитывает основные внутренние потери энергии в турбинной ступени и характеризует аэродинамическую отработанность решеток ступени. Работу, совершенную паром на рабочих лопатках, можно определить из баланса потерь энергии в ступени по формуле Эйлера hu=h’a-qc-qp-qв .Располагаемая энергия ступени определяется как сумма кинетической энергии потока при входе в рассматриваемую ступень и изоэнтропийного перепада тепла между начальным и конечным давлением ступени E0= h’a= c2вх/2+ha .

В ступенях многоступенчатых турбин, за исключением последней ступени, кинетическая энергия потока пара, покидающего данную ступень, в большинстве случаев частично или полностью используется в следующей ступени и входит в ее располагаемую энергию в виде слагаемого µ∙с2вх\2. где µ - коэффициент использования выходной энергии. КПД на окружности ступени, которая использует выходную энергию, больше, чем ступени без использования выходной энергии. Увеличение потери с выходной ско­ростью qв приводит к росту КПД ступени многоступенчатой турбины, но это лишь относительное увеличение КПД (относительно КПД ηu ступени без использования выходной энергии, например одиночной или по­следней в составе многоступенчатой турбины). Увеличение потери qв приводит к уменьшению полезной работы hu.

КПД на окружно­сти чисто активной турбинной ступени (р = 0) зависит от параметра u\c10, коэффициентов скорости в сопловой и рабочей решетках (φ и ψ), углов выхода парового потока из сопловой α1, и рабочей β2 решеток и угла входа пара на рабочую решетку β1. Угол β1 зависит от параметров α1, u\c10 и φ поэтому не является независимым параметром.

Параметр u\c10 =х10 - отношение скоростей или скоростная характеристика ступени - является режимным параметром, наиболее существенно влияющим на КПД турбинной ступени. Он также является критерием по­добия при экспериментальных и теоретических исследованиях турбинной ступени. С изменением режима работы турбоагрегата (частоты вращения, параметров и расхода пара) параметр u\c10 изменяется в широких преде­лах. Для турбин АЭС, работающих при постоянной частоте вращения (u=const), изменение отношения скоростей u\c10 определяется изменением начальных параметров и расхода пара при изменении нагрузки на генера­тор и мощности турбины.

Данная парабола пересекает ось абсцисс в двух случаях: когда турбина неподвижна и когда не вырабатывает полезной работы. Максимальный КПД и оптимальное отношение скоростей будет, когда угол выхода парового потока в абсолютном движении из рабочей решетке α2=90º.

Билет 22.

1. Энтальпия греющей и нагреваемой среды в теплообменных аппаратах (та) поверхностного типа. Энтальпии теплообменивающихся сред в теплообменном аппарате смешивающего типа.

Энтальпия греющей среды на входе в ТА поверхностного типа принимается равной энтальпии пара в отборе(т.к. трубопроводы подвода греющей среды имеют качественную теплоизоляцию, то дросселирование среды от точки отбора до её входа в Т.А. можно считать адиабатическим, т.е. дросселирование изоэнтальпийное), но в действительности может быть несколько ниже, т.к. в проточной части турбины - внутрикорпусная сепарация пара, удаляемая влага идет в поток отбираемого пара и т.о. несколько уменьшает его энтальпию. Энтальпия греющей среды на выходе из ТА принимается равной энтальпии конденсата: переохлажденного (i = i(p,t)), если есть ОД, или насыщенного (i = i(p) или i = i(t)), если нет ОД.

Энтальпия нагреваемой среды в ТА поверхностного типа определяется как функция температуры и давления нагреваемой среды на входе и выходе. Температура нагреваемой среды на выходе из подогревателя определяется как температура греющей среды за вычетом температурного напора. Темпер. нагреваемой среды на входе равна температуре на выходе из предыдущего.

Энтальпии входа теплообменивающихся сред в ТА смешивающего типа принимаются равными энтальпиям сред в точках откуда среды поступают в ТА. Энтальпия среды на выходе принимается равной энтальпии воды на линии смешения.