пояснительная записка (Готовый курсовой проект 1), страница 4

Тип турбины – предкамерная радиально – осевая центростремительная турбина.

Расчёт турбины будем вести в соответствии с изложенной в [2] методикой.

Из расчёта баланса мощностей известны следующие величины:

- мощность турбины

- расход газа на привод турбины

- температура торможения на входе

- газовая постоянная

- показатель адиабаты

- давление на входе в турбину

- давление на выходе

- частота вращения

Рассчитываемые и выбираемые величины

Степень понижения давления:

Адиабатная работа:

Тепловая степень реактивности турбины:

где , - угол атаки, углами и - задаются, , значениями и так задаются.

Адиабатная скорость на выходе из соплового аппарата:

Скорость на выходе из соплового аппарата:

Окружная скорость:

Наружный диаметр:

Расчёт соплового аппарата

Диаметр выхода из соплового аппарата по выходным кромкам лопаток:

, где - радиальный зазор (выбирается из конструктивных соображений)

Критическая скорость звука:

Приведённая скорость:

,

Число Маха:

,

Приведённый расход:

Коэффициент давления:

Высота сопловой решётки:

, где , - степень парциальности.

По значениям , , подбираем соответствующий профиль из рядя приведённых в [3] профилей.

Эффективный угол решётки:

, где - опытный коэффициент

Из диапазона оптимальных значений выбирается относительный шаг профиля , далее по эффективному углу профиля и относительному шагу определяется установочный угол . Отношением задаёмся.

По известному отношению , определяется хорда профиля прямой решётки , шаг прямой решётки , ширина прямой решётки .

Скоростной коэффициент соплового аппарата:

, где - коэффициент потерь, определяется по характеристикам профиля.

Количество сопловых лопаток турбины:

, отношением задаёмся.

Параметры потока в радиальном зазоре между сопловым аппаратом и колесом

Давление торможения:

Статическое давление:

Статическая температура:

Плотность газа:

Относительная скорость:

Температура торможения в относительном движении:

Критическая скорость звука в относительном движении:

Приведённая скорость:

Полное давление в относительном движении:

Параметры потока на выходе из колеса

Окружная скорость на среднем диаметре выхода находится из отношения , по известной скорости .

Адиабатная работа на колесе:

Относительная скорость на выходе из колеса:

Угол потока на выходе в абсолютном движении:

Абсолютная скорость на выходе из колеса:

Угол потока на выходе в абсолютном движении:

Температура торможения в относительном движении:

Критическая скорость звука в относительном движении:

Приведённая скорость:

Приведённый расход:

Полное давление в относительном движении на выходе из лопаточного канала:

Статическая температура:

Температура торможения:

Критическая скорость звука:

Приведённая скорость:

Давление торможения:

Плотность газа на выходе:

Высота лопаток на входе:

, где - принимается из конструктивных соображений

Зная отношение , по известному значению находится диаметр .

Зазор на выходе из колеса:

Высота лопаток на выходе:

, где

Хорда лопатки колеса на диаметре :

Задавшись относительным шагом решётки колеса , определим действительный шаг решётки:

Количество лопаток:

Угол лопаток:

, где - угол отставания потока (задаёмся)

Среднее значение переднего осевого зазора:

Средняя высота лопатки колеса:

Определение работы, мощности и КПД турбины

Окружной КПД:

Окружная работа:

Мощность дискового трения:

задавшись числом Ренольдса , определим коэффициент дискового трения: , далее по известному коэффициенту трения находится мощность дискового трения .

Окружная мощность:

Эффективная мощность:

Эффективная удельная работа турбины:

Эффективный КПД турбины:

Построение i-s диаграммы

Построение i – s диаграммы будем осуществлять в соответствии с представленной в [2] и [4] методикой.

По оси энтропий отложим следующие величины:

приращение энтропии в сопловом аппарате:

приращение энтропии в рабочем колесе:

Зная из расчёта турбины значения окружной и адиабатной работ, а так же значения скоростей , по оси энтальпий откладываются следующие величины: , , , , , , , .

Таблица №3

Расчёт элементов ТНА