До—а//с — ДЯр — А//, с
Я,
Для любой из перечисленных ступеней КПД т]о.л можно определять через проекции скоростей как т\о.л=и^Си/Ео. Здесь располагаемая энергия Ео для каждого типа ступени определяется по указанным выше формулам.
3. Как указывалось ранее, для унификации хвостовиков лопаток в ЧВД и часто в ЧСД корневой диаметр выполняют постоянным для всех ступеней. Кроме того, для унификации профилей сопловых и рабочих лопаток в группе ступеней выполняют постоянными углы выхода из сопл а.1 и из рабочих лопаток (За, постоянны также отношения скоростей (и/сф)ц и степень реактивности в корневом сечении рк. В этом случае треугольники скоростей для всех ступеней будут подобными при ^к^сопз! или равными при с?к==соп81. При наблюдении этих условий профили как сопловых, так и рабочих лопаток всех ступеней данной группы можно выполнять одинаковыми при условии сохранения изгибной прочности лопаток. Часто по условиям изгибной прочности лопатки последних ступеней в группе приходится выполнять с увеличенной хордой.
4. В направлении потока пара от ступени к ступени увеличивается их веерность /2/с?2 и поэтому увеличивается степень реактивности р в сечении по среднему диаметру при сохранении небольшой положительной степени реактивности у корня рк. Степень реактивности на среднем диаметре определяют по формуле, которая приведена в § 3.5:
Рср= 1 - (1 - Рк) -,1^.. .
~2(р' соз2 а 1
или Рср==1-(1-Рк)(1-^)'-'.
Вместе с ростом степени реактивности по среднему диаметру увеличивается и оптимальное отношение скоростей и/Сф, так как
а \
У СОЗ «I |
——} ••
сф /опт
5. Так как отношение среднего диаметра к высоте лопатки в конденсационных турбинах для последних ступеней становится небольшим, лопатки этих ступеней выполняют с переменным профилем по высоте, т. е. закручивают. Целесообразной границей закрутки лопаток является отношение 9==10—13. Применение закрутки лопаток в последних ступенях существенно усложняет их изготовление и повышает стоимость лопаток.
6. Угол й1 сопловых лопаток может существенно изменяться от ступени к ступени в части низкого давления конденсационных турбин. Это изменение необходимо выполнять для обеспечения достаточно плавных обводов проточной части 'в меридиональном сечении или, другими словами, для создания необходимой интенсивности нарастания высоты лопаток. В первых ступенях ЧНД угол щ уменьшают, чтобы обеспечить повышенную высоту лопаток, а в последних ступенях, наоборот, угол а.1 увеличивают, чтобы уменьшить высоту лопаток.
7. Числа М в сопловых и рабочих лопатках от ступени к ступени возрастают (в нерегулируемых ступенях), так как средние диаметры ступеней увеличиваются, а вместе с ними и теплоперепады, а следовательно, и скорости Ск и ОУ2(; с другой стороны, скорость звука от ступени к ступени уменьшается, так как вдоль проточной части уменьшается температура пара. Таким образом, сверхзвуковые скорости могут возникать в регулирующих ступенях с повышенным теплоперепадом и в последних ступенях турбины. Число М в нерегулируемых ступенях изменяется от 0,25—0,6 в ЧВД до 1,5—2,0 в последних ступенях предельных размеров. Поэтому при расчете последних ступеней необходимо учитывать дополнительные потери энергии, связанные со сверхзвуковым обтеканием решеток.
Перечисленные особенности расчета не исчерпывают всего многообразия вопросов, встречающихся при детальном расчете проточной части турбины. Пример такого расчета приведен в § 5.7.
Рассмотрим особенности расчета реактивных ступеней. Кроме рассмотренных выше, для реактивных ступеней имеют место специфические особенности по сравнению с активными ступенями. Как указывалось выше, для реактивных ступеней минимальная высота лопаток первых нерегулируемых ступеней существенно выше, чем для активных, и составляет 20—25 мм. При меньших высотах лопаток в реактивных ступенях возникают повышенные протечки пара в зазорах между сопловыми лопатками и ротором, а также между рабочими лопатками и статором. При этом обязательным является впуск пара в первые нерегулируемые ступени по всей окружности сопловой решетки, т. е. е==1. Угол выхода из сопловых лопаток этих ступеней составляет 15—18°; степень реактивности всех ступеней, за исключением последних двух-трех ступеней, равна 0,5. В последних ступенях из-за большой веерности и обязательной положительной степени реактивности у корня степень реактивности по среднему диаметру больше 0.5.
Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 944;