Расчет цилиндра конденсационной турбины
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
последней ступени ЦНД
(3.27)
Площадь, отметаемая рабочими лопатками:
м2 (3.28) м2
Средний диаметр последней ступени:
м. (3.29)
м.
где для турбин большой мощности
Ориентировочная высота рабочей лопатки:
м. (3.30)
Определяем размеры первой ступени:
м. (3.31)
м.
Где l1 - высота сопловой лопатки первой ступени (принимается по прототипу (l1 = 0,38 м ));
?1 - угол выхода из сопел (?1 = 10 С);
? - степень реактивности на среднем диаметре (? = 0,3 - 0,7);
?1- коэффициент расхода (рис. 1.3 /6/);
принимается: Хср = 0,58 - 0,68;
Строим диаграммы распределения диаметров (рис. 3.3), отношений скоростей (рис. 1.3) и теплоперепадов вдоль проточной части ЦНД (рис.3.3). Для построения этой диаграммы выбираем произвольный отрезок а по оси абсцисс. В начале этого отрезка по оси ординат откладываем в масштабе диаметр первой нерегулируемой ступени d1cp, а в конце отрезка - диаметр последней ступени отсека - dzcp. Затем с указанными ординатами проводим кривую диаметров всех промежуточных ступеней (в ЦНД кривая близка к прямой с небольшим наклоном, т.к. диаметры от ступени к ступени увеличиваются незначительно).
Диаграммы отношения скоростей (рис. 3.3) и распределения теплоперепадов (рис. 3.3) строятся аналогично. При этом, отношение скоростей часто, в связи с небольшим ростом высоты лопаток, принимают либо постоянным вдоль проточной части, либо с небольшим увеличением - прямая с небольшим подъемом.
Далее определяем располагаемые теплоперепады ступеней:
(3.32)
Для первой ступени:
Для последней ступени:
Далее, если отрезок а разбить на m отрезков и на концах этих отрезков из диаграммы определить теплоперепады h0, то средний теплоперепад ступени определится по формуле:
(3.33)
Коэффициент возврата теплоты:
(3.34)
Где z - число ступеней в отсеке (предварительно принимаем по прототипу)
Число ступеней в цилиндре определяем по формуле:
(3.35)
Полученное значение числа ступеней z округляем до целого (z = 4 и находим теплоперепад, приходящийся на каждую ступень. Затем уточняем значения теплоперепадов, для чего сумму сравниваем с произведением
.
(3.36)
Разность делим на число ступеней и отношение добавляем к теплоперепадам h0 и получаем окончательные значения теплоперепадов по ступеням h0.
.5 Детальный расчет ступеней ЦНД
Порядок детального расчета ступеней ЦНД, последовательность определяемых величин представлена в табл. 3.2.
Таблица 3.2
ПоказательОбозна-чениеРазмерностьФормула или источник1234Расход параGИз раздела 3.380.4873.8267.7167.71Средний диаметрDсрИз раздела 3.41.651.741.852.09Частота вращенияnИсходные данные50505050Окружная скорость на среднем диаметреU259.05273.18290.45328.13Параметры пара перед ступенью - давление - температура - энтальпияP0 T0 i0
Из распределения теплоперепадов энтальпий по ступеням0.255
.09
.035
.018
2409Скорость пара на входе в ступеньC0С0=0 - для первой ступени
С0=С2 - предыдущей ступени073.4100144Кинетическая энергия на входе в ступень02.7510.4Давление торможения перед ступенью0.2550.1090.0480.024Давление за ступеньюP2Из распределения перепадов энтальпий по ступеням0.090.0350.0180.0035Изоэнтропийный теплоперепад по статическим параметрамh0Из распределения перепадов энтальпий по ступеням143.4157.92172.36190.22Изоэнтропийный теплоперепад по параметрам торможения143.4160.62177.36200.62Отношение скоростейU/Cф--0.5810.5920.6110.624Степень реактивности?-Принимается0.350.40.460.57Изоэнтропийный теплоперепад в сопловой решетке93.2196.3795.7786.27То же в рабочей решеткеhp50.1964.2581.59114.35Давление за сопловой решеткойP1Из диаграммы i-s0.140.0580.0230.014Удельный объем (теоретический) за сопловой решеткойV1tИз диаграммы i-s1.53.19.218.1Удельный объем (теоретический) за рабочей решеткойV2tИз диаграммы i-s1.654.2116.434Теоретическая скорость на выходе из сопелC1t431.76439.02437.65415.38Угол направления скорости C1?1Принимаем (раздел 3.5)10141820Хорда профиля сопловой решеткиb1Принимаем0.10.140.140.14Коэффициент расхода сопловой решетки?1-Рис. 1.3 /6/0.980.980.980.98Выходная площадь сопловой решеткиF10.2850.5311.121.45Высота сопловой решеткиl10.3170.4020.6240.646Скоростной коэффициент сопловой решетки?-Принимаем по рис. 1.8 /6/0.9420.9520.950.962СкоростьC1406.72417.95415.77399.60Относительная скорость пара на входе в рабочую решеткуW1158.14166.56165.90144.65Угол входа относительной скорости?12632372250457053Теоретическая скорость выхода из рабочей решеткиW2t354.10395.15436.70499.6Высота рабочих лопатокl2,
? - перекрыш0.3270.4120.6340.656Хорда профиля рабочей лопаткиb2Принимаем0.080.080.080.08Коэффициент расхода рабочей лопатки?2-По рис. 1.3 /6/0.940.940.940.94Выходная площадь рабочей решеткиF20.3990.8372.7053.61Угол выхода относительной скорости из рабочей решетки?21337215047365659Скоростной коэффициент рабочей решетки?-По рис. 1.8 /6/0.930.9330.940.942Относительная скоростьW2329.31368.68410.50470.62Абсолютная скорость на выходе из рабочей решеткиC2Из выходного треугольника скорости, рис. 3.3.98.66153.52303.44289.56Угол выхода абсолютной скорости из рабочей решетки?2Из выходного треугольника скорости, рис. 3.3.51486316923512831Потеря энергии в сопловой решетке?hc10.499.039.346.43Потеря энергии в рабочей решетке?hp8.478.6311.1014.03Потеря энергии с выходной скоростью?hвых4.8711.7846.0441.92Располагаемая энергия ступени - первой ступени отсека - промежуточных ступене?/p>