ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Двигатели внутреннего сгорания (М. Г. Круглов, В. И. КруОсновные типы двигателей из "Теплотехника " При сочетании безмашинного (в МГД-генераторе) и машинного (в турбине) способов преобразования энергии теплота отработавшего в МГД-генераторе газа передается в теплообменниках-регенераторах 2, парогенераторах 6 (рис. [c.179] Паровые и газовые турбины (рис. 4.3,а,б) — это тепловые расширительные турбомашины, в которых потенциальная энергия нагретого и сжатого пара (газа) при его расширении в лопаточном аппарате превращается в кинетическую энергию, а затем в механическую работу на вращающемся валу. К турбомашинам относятся и турбокомпрессоры (рис. 4.3, в, г), преобразующие механическую энергию, подводимую к валу, в потенциальную энергию сжатого воздуха (газа) при его торможении в лопаточном аппарате. Вращающиеся лопатки, закрепленные на роторе турбомашины, изменяют полную энтальпию рабочего тела, при этом производится положительная (в турбинах) или отрицательная (в компрессорах) работа. [c.179] Ступени осевой турбомашины образуют проточную часть. Процесс расширения В осевой турбине или сжатия в осевом компрессоре происходит в одной или нескольких ступенях. [c.179] Паровая и газовая турбины — турбины, в которых в качестве рабочего тела используется соответственно пар и газ. Ступень - это совокупность неподвижного соплового аппарата и вращающегося рабочего колеса (в турбине) или вращающегося рабочего колеса и неподвижного спрямляющего аппарата (в компрессоре). [c.179] Турбомашины классифицируют по нескольким признакам. По направлению течения рабочего тела различают осевые (рис. 4.3, а, в) и радиально-осевые или радиальные (рис. 4.3,6, г) турбомашины В осевых турбинах пар (газ) движется в основном в направлении, параллельном оси турбины в радиальных потое направлен от периферии к оси ротора (центростремительные турбины, рис 4.3,6) или от оси к периферии (центробежные турбины) радиальные турбокомпрессоры обычно называют центробежными (рис. 4.3, г). [c.180] Радиально-осевая (центростремительная) турбина (рис. 4.3, (5) включает ротор I и корпус 3. Ротор представляет собой рабочее колесо, несущее обычно изготавливаемые за одно целое с ним рабочие лопатки 8. Из входного патрубка (улитки) 2 рабочее тело поступает в сопловой аппарат 9, а затем на рабочее колесо. Иногда сопловой аппарат 9 выполняют без лопаток в зтом случае специально спрофилированная входная улитка служит безлопаточным сопловым аппаратом. Центробежный компрессор (рис. 4.3, с) имеет аналогичные элементы. [c.181] В большинстве ступеней гурбомашин определенного типа (турбин или компрессоров) происходят одинаковые процессы, поэто.му вначале рассмотрим процесс в одной ступени. [c.181] Сопловая и рабочая решетка — совокупность определенным образом расположенных в соответствующем ряду сопловых (или спрямляющих) или рабочих лопаток. [c.181] В ступени турбины давление ро перед сопловым аппаратом больше давления Pi за ним, поэтому поток в сопловом аппарате разгоняется скорость w i Woo (рис. 4.4, а). Межлопаточные каналы в любом сечении являются конфузорными (при дозвуковых скоростях Wal) или кон-фузорно-диффузорными (при сверхзвуковых скоростях W i). [c.182] Ввиду криволинейности межлопаточного канала соплового аппарата поток в нем закручивается и выходит под углом 1. При окружной скорости W i рабочего колеса в рассматриваемом цилиндрическом сечении в межлопаточные каналы рабочего колеса поток поступает со скоростью Wri. В этих каналах поток принимает направление, близкое к осевому (обычно аг 85- -90°), причем w 2 w i, и основная часть кинетической энергии струи преобразуется в механическую работу колеса. [c.182] Рабочий процесс в ступенях паровых и газовых турбин. Изменение параметров в ступени турбины в основном определяется соотношением проходных сечений соплового аппарата и рабочего колеса. При некотором соотношении сечений статическое давление р перед рабочим колесом равно давлению рг за ним (активная ступень, рис. 4.5, с) или больше его (реактивная ступень, рис. 4.5,6). При Р1/Р2 1,0 1,05 ступень условно также считается активной. [c.182] Степень реактивности ступени — отношение части располагаемого теплоперепада Н), ступени, срабатываемого в рабочем колесе, к полному располагаемому теплоперепаду Но ступени. [c.182] Процесс расширения в ступени радиальной турбины изображается в sT- или si-диаграмме так же, как и для ступени осевой турбины (рис. 4.6, а). Отрезок, пропорциональный разности 2 — wh, соответствует центробежной турбине, у которой диаметр рабочего колеса увеличивается по ходу рабочего тела, а скорость w,2 при этом возрастает. В центростремительной турбине (см. рис. 4.3,6) с уменьшением диаметра от di до di p и соответственно окружной скорости по ходу рабочего тела скорость Wri снижается. [c.183] При сверхзвуковой скорости на выхох е искривленность потока достигается во входной дозвуковой (суживающейся) части канала (см. рис. 1.24). Расширяющаяся (сверхзвуковая) часть выполняется прямоосной. [c.183] Для сопловых каналов паровых турбин удельный объем в конце процесса расширения может быть определен по хг-диаграмме, если нанести на нее адиабатный процесс расширения АВ (см. [c.183] Расширяющееся сопло на переменных режимах работает значительно хуже, чем на расчетном, и коэффициент ср существенно снижается. Одинаково удовлетворительно почти на всех режимах работает сопло с косым срезом (треугольник АВС, рис. 4.7, а), поэтому сверхкритические перепады в турбинах обеспечиваются с его помощью. [c.184] Обычно 2 = 80- 90 в последних ступенях турбин и 0(2 = 70- 90 в промежуточных. Абсолютная скорость потока за рабочим колесом W 2= / Wa2) + w a2) . [c.185] Вернуться к основной статье