Главная » Просмотр файлов » Газодинамика охлаждаемых турбин. Венедиктов В.Д.

Газодинамика охлаждаемых турбин. Венедиктов В.Д. (1014153), страница 4

Файл №1014153 Газодинамика охлаждаемых турбин. Венедиктов В.Д. (Газодинамика охлаждаемых турбин. Венедиктов В.Д.) 4 страницаГазодинамика охлаждаемых турбин. Венедиктов В.Д. (1014153) страница 42017-06-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

С увеличенном расходов охлаждающего воздуха р.„! н его располагаемой энергии О, значение й, или /с'„снижается. В неохлаждаемой турбина х„х„' 1. Некоторые соотношения ьшжду КПД охлаждаемой турбинм. Найдем соотношении междУ эффективными г!',е н Ц, н пеРвичными р)'„н Ц„ КПД охлаждаемой турбины, Из рассмотрения рис, 1.1 в предположении й ~ 1г, й легко получим л, -и гъ, 'г 'я з г! т (1.11) )зр. !л. опррлрррнир ррспоррсммрп рнрршй ГВМ и рхлржлюррнгр ВОрлухр Г (1.12) 'гц~ '4ь (-+) к виду * * р ! где е — тМ ~! (вследствие подмешивання охлаждающего воздуха Т Т, может оказаться Т, ~ Тр„). С учетом последнего соотношения получим (1.14) тн 1 ррр Подставляя зависимости (1.!1) н (! 14) в соотношения (1.5...1,8), получим после простых преобразований ! и, -ч е зФ (1.15) * ! лп чц ! — р Ез! (1 !6) где сз - средняя скорость потока за турбиной.

Отношение температур Тр,,„/Т! можно преобразовать с учетом со- отношений а а-1 „е; т: (РОГ где 0- в.аФ 1гЬГ аг г.ал с2 = суггс, — безразмерная скорость потока за турбиной. При отборе воздуха на охлаждение за компрессором и отсутствии предварительного охлаждения воздуха р',О:и Р',О, Т'„~ Т', О 1 и а 1 ч,-л, 1 — е Р22 (1.17) При этом н * а н.„г, а г Н„„тга т,' и Ь =«** 1-й л о в Р го (1.16) Первичные и эффективные КПД охлаждаемой турбины можно представить в виде а е * 2!и= 1! +Ьлл ! Л.- ЛО+ Ьд„; ц,р- дог Ьд,„ (1.! 9) * * И,„- дог Ьй.„, где ЧО и до - КПД мошностной и по параметрам заторможенного потока охлаждаемой турбины при отсутствии охлаждения и выпуска воздуха в проточную часп; Ьд„, 621"„, ЬЧ,~, Ьд', - изменение первичных и эффективньш КПД, связанйое с охлажденйем турбины и выпуском воздуха в проточную часть.

Иэ соотношений (1Л9) следует, что проблема определения первичных и эффективных КПД охлаждаемой турбины в свою очередь разбивается на две задачи: вычисление исходных значений КПд 21 и да в зависимости от конструктивных и газодинамических параметров ступени; вычисление приращений КПД, связанных с охлаждением н выпуском воздух» в проточную часть. Отсюда, с учетом повышенных требований к точности прогноэирова. ния КПД охлаждаемых турбин, непосредственно вытекает, что газодинамнческие исследования должны вестись как в области разработки уточненных методов расчета их гаэодинамической эффективности в зависимости от геометрии проточной части и режима работы, так и в области создания методов оценки приращений КПД, связанных с охлаждением и выпуском воздуха в проточную часть, в зависимости от параметров тур.

бины и „внешних" параметров системы охлаждения. Если известно приращение первичного КПД Ьп„в конкретной турбн. не, то пРиРашениЯ всех остальных Укаэанных выше КПД (Ьг),Е 62!',; 621',З) могут быть легко вычислены по простым соотношениям. Например, при 1б отборе воздуха на охлаждение за последней ступенью компрессора иэ (1.5) и (1,9) можно получить 621, -21, — г! Ьг1„-йа г,— ' Нв,ал (1.20) г.ае Из выражений (1,16) и (1.17) определим ~2 Ьс2 е е е 1 62 2642 62! -и -2!О- — 1 ЬЛВфг 1)Π— 2— 1 — ст 1 1-с! 42 (1.2!) (1,23) 1.2. ОХИАЖДгЬЯМЬОЛ Рпа2йтки Основные определения В современных конструкциях к охлаждаемой лопатке может одновременно подводиться охлаждающий воздух с различными начальными параметрами. Например, прн комбинированной схеме охлаждения н двухяолостной конструкции сопловых лопаток в переднюю полость подается вторичный воздух из камеры сгорания, которнй выпускается через перфорацию на передней части лопатки и создает заградительную пелену нз ее поверхности, В заднюю полость может Риа.

1.2 Соиоагавлаиие Кпд и его луиРилеииа в охлвиллеааой гурбиие где 662 ! сэ — относительное изменение безразмерной выходной скорости СО = С2 ггг,, ПРИ ВЫПУСКЕ ВОЭДУХа, КОТОРОЕ МОЖНО ЛРИВЕСтн К ВИДУ Ьсэ, Ьсэа Илпэ г соэп2 СО иэ формул (1.20...1.22) видно, что приращения кпД Ьп,з, 62)'„н завлсят помимо величины Ьц„еще от некоторых известных параметров ступени и системы охлаждения, в частности, от Н,, Н„,„, 6,, Т;О, Т',О, й„бэ. Схематически соотношения между КПД 2)„и его приращениями в охлаждаемой турбине (в том числе по сравнению с КПД неохлаждаемой турбинм 11„„„„) показаны на рис. 1.2. сгм сэр 6„(1 «„р) — ' + А, — А,„- 4 (6, + 6,)— (!.31) где «, - коэффициент профильных потерь в охлаждаемой решетке; «„„" «„ррр 6«„„«„р,- коэффициент профильных потерь в этой же решетке прн отсутствии охлаждения и выпуска воздуха(6, ~ О); «„рр=«ррр+ й «р н «ррр коэффициенты потеРь ТРеинл н КРОмочных потеРЬ ЙРи отсутствии охлаждения н 6, 0; 6«„р- изменение профильных потерь в охлаждаемой решетке вследствие увеличения потерь трения в нензотермическом пограничном слое на охлаждаемой поверхности лопаток, а также вследствие изменения потерь трения илн кромочных потерь за зоной выпуска охлаждающего воздуха; А ..

0 - соответственно энергия, вносимая выпускаемым воздухом, потерйэнергии пря смешении возду- отказаться от соблюдения условий подобия для системы охлаждения, что существенно упрощает щюведение эксперимента. В дальнейшем, вычислив по обобщенным результатам значение коэффициента скорости р н оценив действительную располагаемую энергию охлаждающе. го воздуха Нкч, при выбранной схеме и конструкции системы охлаж. дения, по формуле (1.29) легко можно определить н КПЛ охлаждвемой решетки. Иногда прн газодннамнческом исследовании охлаждаемых решеток обработку данных проводят для коэффициента «! - чз, который в данном случае не является энергетическим параметром (коэффициентом потерь, как зто имеет место для неохлажлаемых решеток), и характеризует лишь уровень коэффициента скорости ч в охлаждаемон решетке.

Об эффективности решетки можно судить по величине ее КПЛ пр или коэффициента потерь «р = 1 — Чр. Задачу создания метода расчета КПЛ охдаждаемой решетки также можно разбить на две более простых н независимых друг от друга: 1] разработка методики теплогидравлнческого расчета системы охлаждения, позволяющей при заданных параметрах охлаждающего воздуха вычислить его расход н параметры на выходе из системы охлаждения; 2) разработка методики расчета коэффициента скорости в в зависимости от параметров решетки, основного потока и „внешних" параметров системы охлаждения. В настоящей книге основное внимание уделяется решению второй из указанных задач, представляюшей собой основную, наиболее сложную часть газодннамнческого исследования охлаждаемых решеток. Зависимость коэффициента скорости ф от основных видов дополнительных потерь в охлвждаемой реиштке.

Лля выявления энергетических особенностей охлаждаемой решетки составим баланс кинетических энергий и располагаемых работ исходных смешивающихся потоков н смеси в сечении за решеткой, в котором течение можно считать выровнявшимся (все явления будем рассматривать в одномерной постановке приме. нительно к случаю одного подвода охлаждающего воздуха и без учета вторичных потерь): ха с основным потоком, уменьшение работоспособности газа из.зв отвода некоторого количества телла в лопатку.

Поделив все части этого соотношения на (б„р 6,) ср, р /2, после лро. стых преобразований получим /! р /! рс ! «ррр «см «в «о р«рр) (1.32) 2 А,„,, где «,, = — '-~ — коэффициент, учнтывающии соответственно посьтнд = р г.ар терн смешения; энергию, вносимую воздухом; отвод тепла в лопатку (при конвективном охлаждении). Это соотношение с учетом того, что б,~к 1, можно переписать также в виде Ф 1 («р+«„,) (1.33) где «,„„- коэффициент, учитывающий влияние дополнительных потерь от охлаждения и выпуска воздухв в проточную часть нв коэффициент скорости в охлаждаемой решетке, причем «,„, « — «,+«орб«„рр~', .

(1.34) Поскольку «„,рр «,„,ч.1, выражение (1.33) можно преобразовать к виду р +60 (1.35) где Фр- коэффициент скорости в охлаждаемой решетке прн отсутствии охлаждения и выпуске воздуха, Фр~ 1 — 0.5«„,,; 60,„„- приращение коэффициента скорости в решетке, обусловленйое охлаждением и выпуском воздуха в проточную часть, т. е. бчрх ~ 0'5«рхр 0~5(«~ «см «о 6« "р (1.36) Таким образом, коэффициент скорости охлаждаемой решетки Ю можно рассматривать как сумму коэффициента скорости Фрэтой же решетки при отсутствии охлаждения и приращения коэффициента скорости 6в,„р, обусловленного охлаждением лопаток и выпуском воздуха в проточйую часть.

Отсюда непосредственно следует, что исследования охлаждаемых решеток должны проводиться как для уточнения методов расчета их газодинамической эффективности в зависимости от нх геометрия и режима работы, так и для создания методов оценки дополнительр!ых потерь, связанных с охлаждением и выпуском воздуха в проточную часть. Подставляя соотношение(1.35) в (1.20) н учитывая, что 60рр„н 6 ч-1, получим и случае одного подвода охлаждающего воздуха к лопатке, что снижение КПЛ данной решетки, связанное с охлаждением н выпуском воздуха, определяется выражением ю Видно, что на величину с решзющее влияние оказывает коэффициент кромочного давления (кромочное разрежение), Так, при а, = 20...25' и йз 0,1...0,15 в зависимости от Лф коэффициент с принимает следующие значения: При среднем значении Лр -0,2 получается известная формула Флргеля - Степанова (1.50) 0,2 Х Сильное влияние донного разрежения на кромочиые потери объясняется тем, что оно прямо влияет на уменьшение полного импульса потока за решеткой.

Как показывают' экспериментальные исследования, коэффициент кромочного давления ЛВ, изменяется в турбинных решетках в зависимости от их геометрии и режима работы в очень широком диапазоне -0,8 < Лр,' < 0,2. В соответствии с этим кромочные потери в турбинных решетках могут изменяться также в очень широких пределах. В част. ности, по данным разных авторов, коэффициент пропорцнональностл ев формуле (1.49) может принимать значения в диапазоне с 0,05...0,5. Коэффициент вторичных потерь в решетках можно представить в виде 1в~ ~э.п (юю.ш ~ (1,51) где ~ъ„- коэффициент потерь трения газа ла торцевой поверхности межлопаточных каналов; ~ы — коэффициент потерь, связанных с отрывом потока на спинке лопаток под влиянием вторичных подтеканий газа с торцевой поверхности на спинку, Если принять, что потери трения в пограничном слое на торцевой по.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
5,97 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее