Истечение пара или газа из сопловой решетки

Процесс разгона пара в сопловой решетке связан с процессом его расширения. Процесс расширения пара в условиях адиабатного изменения параметров, представленный на рис.5.3, может быть выражен уравнением

где с_1а – осевая проекция абсолютной скорости потока на выходе из сопловой решетки, м/с;

с₀ – скорость потока перед сопловой решеткой, м/с;

Н₀ – располагаемый теплоперепад, Дж/кг; при с₀ ≈ 0 _.

Если выразить теплоперепад через параметры состояния с учетом адиабатного процесса, то последнее уравнение примет вид:

_,

где ε = р₁/р₀ - степень расширения пара в сопловой решетке.

Зная скорость движения рабочей среды можно найти объемный V (м³/с) и массовый G (кг/с) расход:

,

где f – площадь сечения перпендикулярное вектору скорости потока, м²;

v – удельный объем рабочей среды, м³/кг.

Учитывая, что расход рабочей среды (пара) в сопловой решетке не изменяется, получим

или

. (5.1)

Таким образом, площадь сечения межлопаточного канала проточной части турбины может, как увеличиваться, так и уменьшаться в зависимости от того, какое из слагаемых правой части равенства (5.1) больше по абсолютной величине. Если увеличивать скорость (dc > 0), то можно увидеть, как при изменении скорости величина df/f поменяет свой знак, т.е. сечение до определенного момента будет уменьшаться (df < 0), а затем увеличиваться (df > 0). Скорость пара в наименьшем сечении называется критической скоростью и равна скорости звука: с_кр= а. Поэтому дозвуковой поток имеет место при сужающейся сопловой решетке и сверхзвуковой при расширяющейся.

Массовый расход рабочей среды (пара) для i-го сечения канала можно найти как

_.

Отсюда теоретически G = 0 при ε = 0 и ε = 1,0, однако, в реальных условиях при ε < 0,5 расход не изменяется, что и показано на графике рис.5.4. ε

Реальные скорости при движении по межлопаточному каналу от сечения 0-0 до 1-1 уменьшаются с учетом величины потерь на трение на завихрения и т.д. Величину реальной скорости в сечении 1-1 можно определить по уравнению с₁ = φс₀ при условии, что сечение канала не изменяется. Здесь φ – коэффициент скорости; обычно φ = 0,96 ÷ 0,98.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 199; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!