Коэффициент окружной работы турбины

Отношение Си и = назовем относительной закруткой. Введем понятие коэффициента теоретического напора (для насоса) или коэффициента окружной работы (для турбины). [c.69]

Для турбины соответственно коэффициент окружной работы [c.69]

Для турбины без закрутки на выходе коэффициент окружной работы, см. формулу (2.32), также равен относительной закрутке [c.69]

Если отложить по оси абсцисс значения относительной закрутки Сц, по оси ординат отложить условно вверх значения относительных напоров Н, т. е. напоров, отнесенных к (все величины, отнесенные к отмечены сверху чертой), а также коэффициент теоретического напора компрессорной лопаточной машины Ят, а по оси ординат вниз — значения относительной работы Ь, переданной колесу турбины, а также коэффициент окружной работы то получим зависимости, приведенные на рис. 2.40. [c.71]

Важным параметром для турбины является коэффициент окружной работы [c.258]

Для уменьшения массы конструкции и снижения расхода рабочего тела необходимо иметь высокие коэффициенты окружной работы. Это особенно важно для автономных турбин ЖРД (см. разд. 4.1.1). [c.258]

На рис. 4.38 и 4.39 видно, что при малых значениях w/сад активная одноступенчатая турбина имеет большие "значения коэффициента окружной работы L и КПД т] , чем реактивные одноступенчатые турбины. Поэтому в качестве автономных турбин применяют активные турбины. [c.258]

Рис. 4.39. Зависимость коэффициента окружной работы И от и1с л для одноступенчатых турбин с различной степенью реактивности р г ( 1 = 24°)

При равенстве работ каждой ступени, имея в виду, что коэффициент окружной работы для активной ступени = 2 (при Сй-г = 0). получим, что коэффициент окружной работы активной турбины со ступенями давления на режиме осевого выхода из каждой ступени равен удвоенному числу ступеней [c.272]

Коэффициент окружной работы для активных турбин со ступенями давления растет пропорционально числу ступеней в первой степени и в два раза превышает коэффициент окружной работы для турбины с реактивными ступенями (на режиме Сац = 0), см. формулы (4.112) и (4.115). В области малых отношений и/сад активная турбина со ступенями давления позволяет получить большие значения коэффициента работы, чем многоступенчатая реактивная турбина с тем же числом ступеней. [c.272]

Работа второй ступени находится как разность энтальпий в точке 2о и в точке 5. По существу, установка второй ступени является способом использования энергии выходной скорости первой ступени. Если скорость на выходе из второй ступени достаточно велика, то можно установить еще ряд направляющих и ряд рабочих лопаток. Такая турбина будет трехступенчатой, с тремя ступенями скорости. В ЖРД трехступенчатые турбины обычно не применяются из-за заметного усложнения конструкции и увеличения массы турбины, хотя коэффициент окружной работы такой турбины, как будет показано в дальнейшем, велик. [c.274]

Коэффициент окружной работы. На рис. 4.59 приведены зависимости коэффициента окружной работы от и/сад для активных турбин с одной, двумя и тремя ступенями скорости, рассчитанные по данным, приведенным на рис. 4.58 (ац = 25°). [c.277]

В области малых значений м/Сад, т. е. в области рабочих режимов автономных турбин ТНА ЖРД, значения коэффициентов окружной работы для многоступенчатых турбин со ступенями скорости значительно превышают значения коэффициентов работы для одноступенчатой активной турбины. Это превышение возрастает с увеличением числа ступеней. Однако из соображений минимального усложнения конструкции и минимального увеличения массы число ступеней не, делают больше двух. [c.277]

По зависимостям, приведенным на рис. 4.60, можно сравнить коэффициенты окружной работы двухступенчатых турбин. При малых значениях и/сад, свойственных автономным турбинам, преимущество имеет турбина со ступенями скорости, поэтому этот тип двухступенчатой турбины нашел применение в ТНА ЖРД- [c.277]

Рис. 4.59. Зависимости коэффициента окружной работы от и/сдд для турбин с различным числом ступеней скорости

Рис. 4.60. Зависимости коэффициента окружной работы от м/сдд для двухступенчатых турбин

II турбинам ЖРД, остановимся более подробно на выборе их параметров, связанных с коэффициентом теоретического напора (окружной работы) или со степенью реактивности. [c.75]

Чем больше этот коэффициент, тем большую окружную работу можно получить при выбранной окружной скорости. Допустимая окружная скорость турбины ЖРД определяется ее габаритными размерами, так как угловая скорость турбины уже задана угловой скоростью насоса. Обычно и = 250. .. 300 м/с, т. е. не достигает предельного значения, определяемого запасом прочности и равного и = 350. .. 400 м/с. [c.258]

Рис. 4.62. Зависимости окружного КПД т) , эффективного КПД т) и коэффициента эффективной работы т от и/сдд для одно- рости ступенчатой активной турбины (индекс I) 1 — поворотный канал и двухступенчатой активной турбины со ступенями скорости (индекс И) при =

Задача 3.53. Конденсационная турбина работает с начальны-ми параметрами пара ро = 9 МПа, /о = 500 С и давлением пара в конденсаторе />, = 4 10 Па. Определить характеристический коэффициент турбины, если коэффициент возврата теплоты а = 0,05 и средняя окружная скорость на середине лопатки Мер = 220 м/с. Турбина имеет десять ступеней. [c.135]

Пример напряженного и деформированного состояния в диске турбины показан на рис. 4.7 [4, 14]. Как упоминалось выше, температурные напряжения на ободе в период запуска и стационарной работы сжимающие суммарные окружные напряжения в этой зоне поэтому оказываются незначительными. Основную нагрузку на обод создают усилия от рабочих лопаток. Как показывает эпюра рис. 4.7, я, наиболее напряженные зоны в диске — у отверстия в ступице и в полотне, где сказывается влияние концентрации напряжений. На рис. 4.7, б показано распределение пластических деформаций по радиусу как видно, наибольшие деформации развиваются на контуре отверстия в ступице. Зоны перехода в полотне также имеют повышенную деформацию. Кинетика напряженного состояния в течение первых семи циклов, установленная авторами [4, 14], показана на рис. 4.7, в. Как видно из этого рисунка, размах деформаций и их величина в экстремальных точках цикла, а также коэффициент асимметрии цикла деформирования существенно изменяются уже в первых циклах деформирования. Очевидно, что для расчета циклической долговечности следует использовать размах деформаций в стабилизированном цикле, если стабилизация вообще происходит. В ином случае необходимо использовать представления о закономерностях суммирования повреждений от нестационарных нагрузок, например, так, как это будет показано ниже на примере расчета диска малоразмерного газотурбинного двигателя. [c.86]

Стенки проточной части компрессора выполняют весьма важную роль эффективного устройства дополнительного дробления капелек воды в потоке сжимающегося газа, хотя это связано с потерей энергии и эрозией лопаток. Кроме того, капельки воды в проточной части хорошо перемешиваются с газом вследствие различных направлений векторов скорости капелек и газа. Все эти процессы способствуют улучшению теплообмена капель с окружающим газом и их испарению. Однако в результате действия центробежных сил некоторая часть крупных капель все же может попадать на корпус компрессора и образовывать на нем жидкую пленку, которая будет частично испаряться и стекать вниз. Для удаления воды из ступеней корпус компрессора в нижней части должен иметь дренажи. Как показали экспериментальные исследования [18], при работе мощных паровых турбин с высокими окружными скоростями рабочих колес (300—350 м/с) коэффициент влагоудаления из влажного пара под действием центробежных сил в последних ступенях турбин оказывается очень низким 2— 3% — за рабочими лопатками и 0,5—1% — за направляющим аппаратом. Такие же значения коэффициента влагоудаления, по-видимому, будут и в первых ступенях осевого (или центробеж- [c.47]

Работа, которая может быть получена на валу одноступенчатой газовой турбины, зависит от окружной скорости лопаток рабочего колеса и коэффициента нагрузки ступени = [см. формулу [c.215]

Следует отметить, что коэффициенты скоростей газа в характерных сечениях ступени турбины в отличие от ступени компрессора определяются безразмерной работой колеса, т. е. не зависят от потерь в венцах. Согласно (95) с ростом окружной скорости необходимая закрутка потока на входе в рабочее колесо падает и, следовательно, потери в сопловом аппарате уменьшаются это связано с уменьшением коэффициента относительной скорости и угла поворота потока в рабочем колесе. [c.586]

Требование максимальной работы т, получаемой от 1 кг массы рабочего тела, означает, что при заданной окружной скорости, которая определяется диаметром турбины и ее угловой скоростью, обычно равной угловой скорости насосов, коэффициент работы т должен быть максимальным. Диаметр турбины выбирается с учетом компоновки ТНА и обеспечения минимальных габаритных размеров или лимитируется прочностью ротора турбины. [c.220]

Парциальную турбину выполняют активной, так как при парциальном подводе вследствие растекания газа и перетекания его со входа в колесо на выход по дуге, не занятой соплами, невозможно поддержать перепад давлений, необходимый для обеспечения реактивности колеса, и с введением реактивности увеличиваются потери на перетекание. Автономную турбину ЖРД всегда выполняют активной, даже в случае подвода газа по всей окружности, вследствие того, что для активных турбин характерны высокие коэффициенты работы т- [c.221]

Угловая скорость определяется допустимой для насосов величиной, при которой обеспечивается работа насоса без кавитационного срыва, см, формулу (3,146), Увеличение угловой скорости способствует повышению КПД турбины благодаря увеличению коэффициента быстроходности (см, рис, 4,47), Кроме этого, с увеличением угловой скорости уменьшаются размеры турбины при выбранной окружной скорости. Поэтому повышение антикавитационных качеств насосов, дающее возможность увеличить (о, благоприятно сказывается на автономной турбине. [c.352]

Если принять, что адиабатные работы каждой ступени одинаковы ( i-оад г = - -оад/г), то все ступени будут работать при одинаковом отношении г/садь где Ы = н = onst =-- /21оад . Здесь индексом i обозначены параметры i-й ступени. Тогда при одинаковых степенях реактивности окружные КПД ступеней будут одинаковы и. следовательно, будут одинаковы окружные работы (L = ЬсадгЛтЛ-Окружная работа турбины, определяемая как сумма работ ступеней, L =-- zL i, а коэффициент работы [c.270]

При отрицательных степенях реактивности с увеличением угла р до значений, больших 180° — ar tg с /и, коэффициент теоретического напора (окружной работы) лопаточной машины будет увеличиваться, но при этом в каналах рабочего колеса компрессора (насоса) давление будет падать, а в каналах турбины — возрастать, что нежелательно. [c.72]

Закрутка против направления вращения (с < О для насоса и Сзи <0 для турбины) увеличивает энергию, переданную жидкости или отобранную у нее. Закрутка по направлению вращения уменьшает работу лопаточной машины (см. рис. 2.40). Линии, соответствующие коэффициентам теоретического напора (окружной работы), смещаются на величину или соответственно на величину ЫаСаи. [c.74]

Обобщенные данные результатов исследования сопротивления вращающихся дисков приведены в работе [89]. Для обобщения использованы экспериментальные данные И. К- Терентьева, Л. А. Дорфмана, Дикмана, Р. Ники, Е. Брокера, К- Пантелла. Данные показывают, что в области ламинарного течения (до Re = = 1-10 ) См зависит от числа Re и величины зазора sir. В области развитой щероховатости зависит от относительной щерохова-тости sir, ah (о — радиальный зазор между диском и корпусом) и относительной толщины диска В1г. В радиальных ступенях турбин обычно sir < 0,03 air < 0,03 BIr < 0,05 шероховатость Air < < 10 (что соответствует 6—7 классу шероховатости поверхности). Число Re = uriv изменяется в диапазоне от 3-10 до 4 10 (при этом принято % = 200 н-400 м/с, г = 0,05- -0,25 м, Тр = = 700- -800 К, Pi = 1,0н-1,5 кг/м ). При этом течение возле диска всегда турбулентное. Предполагая, что ступень турбины высоко-нагружена и окружные скорости близки к максимальным, можно считать, что практически всегда режим течения будет находиться в области развитой щероховатости. При малых величинах sir, air, BIr коэффициент сопротивления от них зависит слабо [89],и этим влиянием можно пренебречь. В этом случае можно воспользоваться рекомендацией работы [53] для определения с [c.33]

При выборе конструкции ДРОС наиболее сущ,ественным является вопрос обеспечения прочности ее элементов. Высокая экономичность радиально-осевой ступени обеспечивается при малых значениях коэффициента радиальности ц. При работе РОС в составе многоступенчатой турбины выходной диаметр РК в общем случае определяется диаметром ротора и размерами проточной части последующих осевых ступеней, т. е. является заданной величиной. Поэтому приемлемых значений можно достигнуть соответствующим выбором только периферийного диаметра РК- Как правило, это приводит к увеличению диаметра РК, следствием чего является высокая периферийная окружная скорость, составляющая для разных типов турбин 400—550 м/с. Ниже рассматриваются представляющие наибольший интерес вопросы оценки прочности РК. Основным элементом конструкции РК является диск, оребрепный или несущий наборные лопатки. Задача расчета напряжений в оребренном диске представляется наиболее сложной. [c.102]

В целом трансзвуковые ступени благодаря повышенным значениям коэффициента нагрузки и высоким окружным скоростям при использовании их в качестве первых ступеней компрессора могут обеспечить адиабатическую работу сжатия воздуха Н —30. .. 60 кДж/кг, что соответствует Лр. = 1,41.. 1,8 при равных илп более высоких значениях осевой скорости воздуха, чем у дозвуковых ступеней. Кроме того, применение высоких окружных скоростей uk > 400. .. 450 м/с) в ступенях вентилятора ДТРД облегчает задачу согласования параметров вентилятора и приводящей его во вращение турбины. Экспериментальные исследования не показали никаких особенностей в работе трансзвуковых ступеней при плавном увеличении (при увеличении частоты вращения) от дозвуковых до сверх- [c.97]

Окружная скорость лопаток колеса ограничивается прочностными и конструктивными соображениями и обычно не превышает 350—370 м/с, лишь в отдельных случаях достигая 450— 500 м/с. Увеличение коэффициента нагрузки сверх 1,7—1,8 ведет к снижению КПД ступени. Следовательно, на валу одноступенчатой турбины можно в среднем получить работу 200—300 кДж/кг. Получение более высокой Lt в одной ступени связано либо с применением повышенных окружных скоростей, либо с увеличением коэффициента нагрузки (т. е. со снижением КПД). Поэтому в случаях, когда необходимо получить на валу турбины работу, существенно превышающую указанные значения, обычно применяются многосту пенчатые турбины. [c.215]

Работа струи на лопатках турбины. Коэффициент скорости для сопел и рабочих лопаток. К.п.д. на окружности колеса активной турбины. Оптимальное отношение и/с. Потеря в сопловом аппарате, рабочем колесе. Потери с выходной скоростью. Влияние безбандажности на к.п.д. турбины. Трение диска о газ. Многоступенчатые активные турбины а/ турбина со ступенями скорости б/ турбина со ступенями давления. [c.175]

Параметры потока в характерных сечениях элементарной ступени при заданной величине коэффициента работы К зависят от закрутки потока при входе в рабочее колесо, окружной скорости и степени радиальности. В качестве примера определим параметры потока в элементарной ступенп осевой турбины при [c.578]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...