Расширение Пунгинской ПХГ (подземного хранилища газа)
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
·нРазм. ВеличинаТемпература газа перед турбинойзаданоТ0*К1063Давление газа перед турбинойнайденоР0*МПа0,4236Полная мощность турбинызаданоNМВт10Частота вращения ротора ТВДзаданоnТВДоб/мин5280Частота вращения ротора ТНДзаданоnТНДоб/мин4800Атмосферное давлениезаданоРа*Па101300Расход газа через турбинуиз расчетакг/с82,83Степень расширенияиз расчета?Т-3,982Адиабатический теплоперепад в турбине Hад*кДж/кг358,1Полная температура газа за турбинойТZ*K791,5Давление за выходным трактомР0*/?ТРТ*МПа0,106Удельный объем газа за турбинойRТZ* /РТ*?Тм3/кг2,143Скорость перед диффузоромзаданоСZм/с220Скорость в выходном патрубкезаданоСВЫХм/с50КПД выходного диффузорного патрубказадано?Д-0,5Потеря полного давления в диффузоре?РДПа5355Полное давление за ступеньюРZ*Па111737Давление за последней ступеньюРZМПа0,100Адиабатический теплоперепад в турбине по параметрам торможенияHад1-zкДж/кг370,5
Распределим теплоперепад по турбинам, исходя из теплового расчета ГТУ, из которого известен теплоперепад на ТНД.
НТНД = 125,75 кДж/кг;
HТВД = HТ - НТНД = 315,15-125,75=189,40 кДж/кг.
Кинематические параметры, принимаемые перед газодинамическим расчётом, сводим в табл.2.2
Таблица 2.2. Кинематические параметры
НаименованиеОбозначениеРазм. ТВДТНДУгол выхода потока из сопел?1град. 17,4022,44Степень реактивности ступени-0,3500,485Скорость выхода потока из РКС2ам/с183,6171,0
Для стационарных ГТУ КПД турбины возрастает при понижении выходной скорости. Величина этой скорости при заданном расходе и параметрах газа на выходе определяется торцевой площадью последней ступени, которая в свою очередь связана с прочностью рабочих лопаток.
Определим корневой диаметр ступени ТВД:
= n/30 = 542,4
= *5280/30 = 552,9 рад/с;
Определим корневой диаметр ступени ТНД:
= n/30;
= *4800/30 = 502,7 рад/с;
2.2 Газодинамический расчет ступеней по среднему диаметру
Распределив теплоперепад и задав кинематические параметры, можно произвести газодинамический расчет по среднему диаметру, результаты которого сведены в табл.2.3
Таблица 2.3. Результаты газодинамического расчета по среднему диаметру
Наименование величиныФормулаОбознРазм. ступень
ТВДступень
ТHД123456Адиабатический теплоперепад ступенинайденhстадкДж/кг189,4125,8Полная температура за ступеньюТ2*К919,4819,7Полное давление за ступеньюР2*Па217929131826Осевая составляющая скорости за РЛзадаемсяС2ам/с183,6171,0Статическая температура за РЛТ2К904,9807,1Статическое давление за РЛР2Па202602123180Удельный объем РЛV2м3/кг1,2861,887Ометаемая площадь на выходе из РЛF2ам20,5740,914Высота РЛlрм0,1530,244Веерность ступениDl-7,7944,897Окружная скорость на среднем диаметре РЛU2м/с329,8300,0Адиабатический теплоперепад в соплахhсадкДж/кг123,164,8Степень реактивности на среднем диаметре
принимаем?cp-0,3500,485Скорость газа на выходе из сопелС1м/с486,3352,7Угол выхода потока из сопелПринимаем?1град17,4022,44Осевая составляющая скорости за САC1ам/с145,4134,6Статическая температура за САТ1К961,1865,8Статическое давление за САР1Па277574169384Удельный объем за САV1м3/кг0,9971,472Ометаемая площадь на выходе из САF1ам20,5540,906Высота сопловой лопаткиlcм0,1480,242Окружная скорость на среднем диаметре САU1м/с328,5299,6Коэффициент расхода для САC1а--0,4430,449Окружная проекция абсолютной скоростиС1uм/с464,0326,0Окружная проекция относительной скоростиW1uм/с135,526,4Угол входа потока на РЛ?1град47,0278,89Скорость выхода потока на РЛW1м/с198,8137,2Скорость выхода потока из РЛW2м/с394,1356,5Угол выхода потока из РЛ?2град27,7728,67Окружная проекция относительной скоростиW2Uм/с348,7312,8Окружная проекция абсолютной скоростиC2Uм/с18,8612,76Угол выхода потока за РЛ?2град84,185,7Скорость выхода потокаC2м/с184,6171,5Скорость звука в потоке за РЛa2м/с588,7556,0Число Маха за РЛMС2-0,3140,308Скорость звука на выходе из САa1м/с606,8575,9Число Маха на выходе из САMС1-0,8010,612Температура заторможенного потока на РЛT1W*К978,2873,9Ширина РЛ на среднем диаметреBpcpм0,0460,073Передний осевой зазорS1м0,0160,026Ширина сопел на среднем диаметреBCcpм0,0510,080Задний осевой зазорS2м0,0240,038
2.3 Выбор и расчет закона закрутки для каждой из ступеней
Выполненный расчет ступеней по среднему диаметру определяет требования к геометрии лопаток только в одном сечении - среднем. У корня и на периферии условия обтекания будут отличаться. Поэтому производим расчет ступени с учетом закрутки. Лопаточные аппараты профилируются так, чтобы обеспечить радиальное равновесие потока в межвенцовых зазорах. За счет безударного обтекания рабочих лопаток и предупреждения побочных течений газа в ступени экономичность ступени повышается. Закрутка приводит к увеличению степени реактивности ступени от корневого сечения к периферии.
Для обеих ступеней принимаем закон постоянства осевой составляющей скорости выхода газа из сопел, то есть C1a (r) = const. Результаты расчетов закрутки в трех сечениях для ступени ТВД сведены в табл.2.4
Изменение основных параметров потока по высоте лопатки ступени ТВД и ТНД представлены на рис.2.1., 2.2., 2.3., 2.4., 2.5., 2.6 .
Таблица 2.4. Результаты расчета закрутки лопаток ТВД
Наименование
величиныФормулаОбознРазм. Сечениекорн. средн. периф. 1234567Относительный
радиусr-0,8721,0001,128Угол выхода потока из сопел?1град15,2817,4019,47Осевая составляющая скорости за САC1ам/с145,4145,4145,4Окружная проекция абсолютной скоростиC1Uм/с532,3464,0411,3Скорость газа на
выходе из сопелC1м/с551,8486,3436,2Осевая составляющая скорости за РЛC2ам/с183,6183,6183,6Окружная скоростьU1м/с286,4328,5370,7Адиабатически?/p>