Рабочий процесс в турбинной ступени

РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС В ТУРБИННОЙ СТУПЕНИ [c.105]

Рис. 4.2. Рабочий процесс в турбинной ступени в диаграмме s—i

ГЛАВА 5 РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС В ТУРБИННОЙ СТУПЕНИ [c.161]

Рабочий процесс в турбинной ступени [c.102]

Непрерывность рабочего процесса в турбине и ротационный принцип действия облегчают конструкцию турбин и обеспечивают отсутствие трения в частях (за исключением подшипников вала). Типы ступеней. По способу преобразования энергии турбины делятся на активные, реактивные и со ступенями скорости. Тур- [c.9]

Степень приближения действительного рабочего процесса в турбине к идеальному характеризуется внутренним относительным к. п. д. отдельных ступеней и турбины- в целом. Величина зависит в основном от типа конструкции, параметров рабочего процесса и величины пропуска пара. [c.81]

Рассмотрим процесс в турбинной ступени со степенью реакции О < р <3 0,5. Пар или газ поступает в сопловую решетку со скоростью Со- За счет перепада энтальпий в соплах скорость рабочего тела растет и оно вытекает при изоэнтропном процессе со скоростью Сц [см. формулы (1.179) и (1.182)] [c.163]

Процесс течения рабочего тела в турбинной ступени изображен на рис. 2.9 в к, л -диаграмме. Расширение рабочего тела в сопловых каналах ступени от состояния перед ступенью, определяемого точкой О, [c.49]

Рабочий процесс в турбине состоит из двух последовательно протекающих этапов преобразование тепловой энергии пара в кинетическую и преобразование кинетической энергии пара во вращательную энергию вала турбины. Устройство ступени турбины показано на рис. 11.16. [c.170]

Рис. 4.4. I — 5-диаграмма рабочего процесса в реактивной ступени турбины [c.226]

Потери в ступенях турбины и коэффициенты полезного действия. Рабочий процесс в ступенях турбины сопровождается рядом потерь тепловой энергии. К основным потерям энергии в ступени турбины относятся потери энергии в соплах, на лопатках, с вы-146 [c.146]

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]

Рабочий процесс в многоступенчатых паровых и газовых турбинах. При больших располагаемых теплоперепадах для получения высокого КПД применяют многоступенчатые турбины. В одной ступени эффективно сработать большой теплоперепад невозможно, так как не удается выдержать оптимальным отношение (и и/и о),, (рис. 4.8). Многоступенчатые турбины позволяют обеспечить работу каждой ступени при оптимальном отношении и и/и о, близком или рав- [c.187]

Вследствие необратимости рабочего процесса в реальной паровой турбине (наличие трения, внутренних утечек пара по ступеням и т. д.), в действительном рабочем процессе внутри турбины энтропия водяного пара возрастает, а используемое теплопадение уменьшается. При этом теплосодержание отработавшего пара турбины выше, чем в идеальном цикле Ренкина, на величину = = = —где Q, и -соот- [c.30]

Коэффициент полезного действия турбогенератора. Зная изменение давлений пара в промежуточных ступенях турбины и принимая приближенно температуры пара в ступенях неизменными, можно построить рабочий процесс пара в турбине при различных режимах в -диаграмме, определить теплосодержания пара в промежуточных ступенях и значения величин внутреннего относительного к. п. д. отдельных групп ступеней и проточной части турбины в целом. Эту задачу можно решить и обратным путем если известно изменение величины . (по отдельным ступеням или для турбины в целом) с изменением расхода пара или мощности турбогенератора, можно определить теплосодержание пара в промежуточных ступенях и построить рабочий процесс в is-диа-грамме для различных режимов. [c.102]

Уменьшение потребляемой мощности может быть достигнуто за счет охлаждения газа (воздуха) между ступенями компрессора. Но это связано с усложнением машины и увеличением энергетических затрат на преодоление гидравлического сопротивления теплообменников. Более простым и эффективным является все же охлаждение газа (воздуха) непосредственно в процессе сжатия испарением впрыскиваемой воды. Благодаря интенсивному отводу тепла от газа к испаряющимся капелькам воды можно получить большие степени сжатия при относительно слабом нагреве га-показатель адиабаты сжатия влажного газа равен 1,06—1,13) и без промежуточного охлаждения (теплообменников). Поскольку ь процессе сжатия за счет испарения впрыскиваемой воды образуется смесь водяного пара и газа — парогазовая смесь, представляющая собой рабочее тепло в турбине, то логично и естественно назвать установки с охлаждением газа в процессе сжатия испарением впрыскиваемой воды ПГТУ [29]. Это название подчеркивает особенности таких установок и их отличие от ПТУ и ГТУ. [c.6]

В общем случае, когда на вход в турбинную ступень поступает влажный пар, за рабочей решеткой будет существовать несколько потоков частиц влаги жидкость, сброшенная с входных и выходных кромок рабочих лопаток частицы влаги, которые образовались при соударении о лопатки или сорванные с поверхности пленок влага, прошедшая рабочие каналы без контакта с лопатками и др. (см. ниже). Естественно, что процессы образования крупнодисперсной влаги во всех этих случаях также различны и будут зависеть от геометрических и режимных параметров. [c.271]

Для изучения процессов расширения влажного пара в турбинных ступенях в лаборатории турбомашин МЭИ были поставлены опыты, которые заключались в том, что исследовалось положение скачков конденсации в расширяющихся соплах установленных за вращающейся рабочей решеткой турбины. Известно, что в зависимости от структуры двухфазной среды на входе в сопло Лаваля изменяются положение скачка конденсации и его интенсивность. Это и позволяло судить о величине переохлаждения пара и начале конденсации в ступени. [c.323]

В том случае, если срабатываемый ступенью теплоперепад недостаточен для возникновения спонтанной конденсации, выделение влаги в турбинной ступени возможно в зазоре между сопловой и рабочей решетками, на поверхностях и в кромочных следах рабочих лопаток. В работах [Л. 111, 182] на основании допущения о слабой конденсации пара на поверхностях лопаток (порядка 1—2% диаграммной влажности) предполагается, что основное выделение влаги происходит в ядре потока, в той части турбины, где будет достигнуто необходимое максимальное переохлаждение пара. Процессы движения переохлажденного пара, возникновение спонтанной конденсации и дальнейший рост капелек влаги рассчитываются при этих предпосылках точно так же, как и в соплах Лаваля, т. е. с использованием системы уравнений (2-15) — (2-20). По данным расчета максимальное переохлаждение может достигать величины [c.31]

Рис. 2-10. Процесс расширения пара в турбинной ступени (а), изменение абсолютной с и относительной w скоростей в рабочей решетке (б), распределение статического давления р вдоль обводов профиля при переменных углах входа потока (в).

Рис. 2-10. <a href="/info/303736">Процесс расширения</a> пара в <a href="/info/834">турбинной ступени</a> (а), изменение абсолютной с и относительной w скоростей в <a href="/info/30715">рабочей решетке</a> (б), <a href="/info/347763">распределение статического</a> давления р вдоль обводов профиля при переменных углах входа потока (в).

Кроме и/ j, р и Лет можно указать еще на другие параметры, которые также характеризуют рабочий процесс в ступени турбины. Однако не следует думать, что для исследования работы ступени и ее КПД необходимо рассматривать множество различных параметров одновременно. Можно показать, что при заданном уровне потерь между ними существуют взаимосвязи, определяемые основными уравнениями движения газа. [c.149]

Рекомендации по выбору р и даны в разд. 3. Там же приведены данные о рабочем процессе в ступени и турбине в целом. [c.381]

Относительный внутренний к. п. д. турбин учитывает уменьшение полезно используемого теплоперепада в турбине, вследствие необратимости рабочего процесса в реальном двигателе (наличие внутренних утечек пара по ступеням, трения пара и т. д.). [c.101]

Потери в ступенях турбины и их коэффициенты полезного действия. Рабочий процесс в ступени турбины [c.151]

Фиг. 226. Рабочий процесс активной турбины с двумя ступенями скорости в ( -диаграмме.

Фиг. 226. <a href="/info/355164">Рабочий процесс активной турбины</a> с двумя <a href="/info/393173">ступенями скорости</a> в ( -диаграмме.

Таким образом, рабочий процесс активной турбины со ступенями скорости отличается следующими особенностями 1) преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую происходит только в соплах 2) преобразование кинетической энергии в механическую работу происходит последовательно — ступенями в нескольких рядах рабочих лопаток 3) в рабочих лопатках и в промежуточных направляющих аппаратах изменения давления не происходит, поэтому турбина не испытывает осевых усилий 4) относительная скорость в рабочих лопатках почти не меняется 5) выходная абсолютная скорость из турбины имеет меньшее значение, чем в однодисковой турбине. [c.368]

Потери, связанные с парциальным подводом пара. В турбинных ступенях иногда приходится применять парциальный подвод пара (см. 8). Так как в парциальных ступенях пар подводят не по всей окружности, а только по ее части е, то на части дуги окружности 1—е в каналах рабочих решеток отсутствует активный поток пара и рабочая решетка работает как вентилятор. Мощность, затрачиваемая на вентиляцию застойного пара и отбираемая от ступени, пропорциональна расходу пара, участвующему в вентиляционном процессе, и работе, затрачиваемой иа вентиляцию. [c.52]

Это обусловлено тем, что в процессе нагревания рабочее тело находится в открытом пространстве (справа и слева от него нет ограничивающих стенок). Рассматриваемое рабочее тело, как и любое другое тело, в результате нагревания несколько расширяется. Далее, поступая в турбинную ступень (сопловой аппарат и рабочее колесо), рабочее тело также расширяется . В некоторых типах турбинных ступеней рабочее тело расширяется только в сопловом аппарате. В результате расширения давление рабочего тела уменьшается от р до Ро> а. скорость рабочего тела увеличивается, т. е. потенциальная энергия давления преобразуется в кинетическую энергию потока. В рабочем колесе компрессора поток рабочего тела отдает кинетическую энергию колесу, в результате чего оно вращается, приводя в движение внешние агрегаты через понижающий редуктор. [c.157]

Потери в турбинной ступени. Рабочий процесс в турбинной ступени сопровождается потерями тешювой энергии пара к основным из них относятся [c.116]

Потери в турбинной ступени. Рабочий процесс в турбинной ступени сопровождается потерями тепловой энер-ии пара к основным потерям тепловой энергии пара ступени турбины относятся потери в соплах, на лопат- ах, с выходной абсолютной скоростью, на трение и вен- иляцию, от утечек через зазоры в уплотнениях. [c.119]

В лаборатории турбомашин МЭИ используются различные стенды влажнога водяного пара, ориентированные на изучение 1) условий подобия и моделирования двухфазных течений в различных каналах и в элементах проточной части турбин АЭС 2) механизмов скачковой и вихревой конденсации пара в соплах каналах и решетках турбин при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях 3) влияния периодической нестационарности и турбулентности на процессы образования дискретной фазы, взаимодействия фаз и интегральные характеристики потоков 4) двухфазного пограничного слоя и пленок в безградиентных и градиентных течениях 5) механизма и скорости распространения возмущений в двухфазной среде, а также критических режимов в различных каналах в стационарных и нестационарных потоках 6) основных свойств и характеристик дозвуковых и сверхзвуковых течений в соплах, диффузорах, трубах, отверстиях и щелях 7) влияния тепло- и массообмена на характеристики потоков в различных каналах 8) течений влажного пара в решетках турбин с подробным изучением структуры потока и газодинамических характеристик 9) структуре потока, потерь энергии и эрозионного процесса в турбинных ступенях, работающих на влажном паре 10) рабочего процесса двухфазных струйных аппаратов (эжекторов i и инжекторов). [c.22]

Сжатый в компрессоре воздух поступает в камеру сгорания. При сжатии воздух нагревается. В камеру сгорания с помощью топливного насоса подается топливо, которое мелко распыляется специальной форсункой. В камере сгорания топливо смешивается с воздухом и сгорает. Первоначальный очаг пламени инициируется с помопцэю специальной свечи зажигания и в дальнейшем поддерживается за счет непрерывности горения. Внутренняя энергия рабочего тела (газов) увеличивается. В результате нагревания в камере сгорания рабочее тело несколько расширяется при постоянном давлении (линия -z рис. 10.31). После камеры сгорания рабочее тело поступает в турбинную ступень (рис. 10.30), состоящую из соплового аппарата и рабочего колеса. В турбинной ступени происходит расширение рабочего тела, в результате чего давление рабочего тела падает, а скорость увеличивается. Расширение рабочего тела может происходить или только в сопловом аппарате или частично в сопловом аппарате, а частично —в рабочем колесе . Процесс расширения рабочего тела в турбинной ступени на индикаторной диаграмме изображен линией z-b. Отношение давления рабочего тела на входе в ступень к его давлению на выходе из ступени [c.217]

Пар, проходя по каналам между лопатками, расширяется, благодаря чему возрастает его скорость. Струи пара, воздействуя на изогнутые специальным образом рабочие лопатки 10, закрепленные на роторе 25, приводят ротор во вращение. Процесс расширения пара повторяется столько раз, сколько ступеней в турбине. Ступенью называется группа, состояш,ая из одного ряда направляюш,их лопаток И и следуюш,его за нимзенца рабочих лопаток. В первых ступенях турбин иногда применяют двухвенечные регулирующие ступени скорости . Эти ступени состоят из сопел, промежуточного направляющего аппарата и двух венцов рабочих лопаток. Расширение пара происходит в основном в сопловом аппарате, а промежуточный направляющий аппарат И служит только для изменения направления потока пара перед его поступлением на второй венец 10 регулирующий ступени. [c.11]

На Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ) помимо экспериментальной турбины для испытаний моделей влажнопаровых ступеней введен в эксплуатацию стенд для исследования рабочего процесса в натурном отсеке мощной паровой турбины. Эти исследования имеют важное значение для апробации результатов опытов, полученных на моделях. [c.11]

В 1961—1962 гг. авторы развили метод расчета рабочего процесса в элементах влажнопаровых турбин с применением теории Я. И. Френкеля. Ими была подчеркнута роль этой теории в задачах усовершенствования влажнопаровых турбин [34]. Эти работы продолжались в БИТМ, ЛПИ и ЦКТИ применительно к расчетам отдельных ступеней и многоступенчатых турбин. [c.12]

В действительности в мощных паровых турбинах рабочий процесс в области моторных режимов значительно отклоняется от указанной выше схемы. При малых расходах в ступенях большой веерно-сти поток отрывается в корневой области РК и устремляется к периферии, порождая сильные радиальные течения в РК и за ним (см. п. ХП.6). Эти явления нарушают уравнения сплошности, использованные выше, и значительно повышают отрицательную мощность из-за компрессорного эффекта. Поэтому для ступеней большой веерности приведенные формулы дают лишь грубую оценку границы перехода к моторному режиму. Расчеты же потерь энергии на моторных режимах и особенно на режимах, близких к беспаровому, должны базироваться на экспериментальных данных. [c.92]

Одной из важных задач проектирования ступеней турбин, работающих на влажном паре, является правильная и наиболее эффективная организация сепарации влаги при минимальных потерях энергии. Для этого необходимо создать надежную методику расчета. Если учесть сложность процессов, происходящих при движении двухфазной среды в турбинной ступени, то представляется целесообразным проанализировать результаты испытаний простейших моделей турбинных ступеней, рабочие лопатки которых выполнены в виде пластин. Эти исследования позволили установить влияние центробежных и кориолисо-вых сил, действующих на нлеику жидкости на поверхности лоиаток (при различных углах установки пластин (3), выявить влияние геометрического угла входа рабочих лопаток и относительного шага на эффективность сепарации и на этой основе определить экспериментальные коэффициенты для приближенных теоретических расчетов. [c.160]

Во входном устройстве двигателя расположены газотурбинный стартер и корпус передней опоры, который крепится на шести стойках. Турбостартер позволяет запускать двигатель в полете на высотах до 9 км. Входное устройство оборудовано противооб-леденительной системой, работающей на горячем воздухе, отбираемом от компрессора. Девятиступенчатый компрессор двигателя выполнен стальным, что вызвано применением двигателя на самолете с длительным сверхзвуковым полетом. Лопатки первых трех ступеней компрессора могут заменяться непосредственно на двигателе. Двигатель имеет кольцевую камеру сгорания, традиционную для двигателей семейства Атар . Первая ступень двухступенчатой турбины охлаждаемая, у второй ступени охлаждается только диск рабочего колеса. За турбиной установлено спрямляющее устройство, направляющее поток газов для организации эффективного рабочего процесса в форсажной камере. Форсажная камера и всережимное регулируемое реактивное сопло оптимизированы для этого двигателя. Форсажная камера работает практически без дымления. Ротор двигателя имеет три опоры с системой охлаждения подшипников, причем задний подшипник компрессора и подшипник турбины смазываются маслом на выброс. [c.94]

Во втором издании (1-е изд. 1958 г.) расширен материал по теории истечения, циклам теплосиловых установок и газотурбинным установкам. Введено представление об эксергии. Рассмотрен совместно рабочий процесс в ступени паровой и газовой турбин. Весь материал переработан и представлен в двух системах единиц (СИ и МКГСС) [c.2]

Процессы расширения в турбинной ступени в /г, -диаграмме при изотропном АВС) и реальном АОР) его течениях показаны на рис. 15. Согласно уравнению энергии разность энтальпий на входе и выходе из ступени турбины по з атор-моженным параметрам Яо—Яг соответствует теплоте, преобразованной в механическую энергию I на рабочих лопатках. В результате потерь в сопловой решетке располагаемый теплоперепад в рабочей решетке Нор = кп—Ье — Нх—/1г в реальном процессе ОЕ больше ее располагаемого теплоперепада Я ор= = /1ь—/1спрн теоретическом процессе ВС в сопловой решетке (Яор> >Я ор) вследствие возврата теплоты. При этом потери энергии в предыдущей сопловой решетке повышают температуру пара на входе в следующую рабочую решетку Однако разница между Яор и Я ор обычно настолько мала, что с достаточной точностью можно принять Яор Я ор- [c.34]

На рис. 16, а—в показаны треуголышки скоростей, сопловые I и рабочие 2 лопатки турбинных ступеней со степенями реактивности р, равными 0 0,2 0,5 и 0,7, и Л,5-диаграммы процессов в этих ступенях. В осевых турбинных ступенях окружные скорости 1 = 2= - Отношение проходных сечений на выходах из сопловой и рабочей решеток зависит от степени реактивности ступени. [c.35]

Форма индикаторной диаграммы (рис. 9.23) определяется характером процессов сжатия рабочего тела в компрессоре и расширения в турбинной ступени. Сжатие рабочего тела и его расширение могут происходить адиабатически, изотермически или политропически. От характера этих процессов зависит расположение линии сжатия а-с и линии расширения z-b, [c.157]

Таким образом, в компрессоре рабочее тело сжимается по адиабате а-с (рис. 9.25), затем по изохоре -Z к нему подводится энергия в тепловой форме в количестве Так как при закрытых клапанах рабочее тело находится в закрытом пространстве, то его объем при нагревании не изменяется, а поэтому увеличивается давление. Внутренняя энергия рабочего тела увеличивается. При нагревании тела расширяются, но в процессе o-z рабочее тело не расширяется. После открытия выпускного клапана рабочее тело поступает в турбинную ступень, где расширяется по адиабате z-b. Отдав тур(5ине энергию в механической форме, рабочее тело поступает в холодильник, где отдает энергию окружающей среде в тепловой форме в количестве Q2- В холодильнике внутренняя энергия и температура рабочего тела уменьшаются. Процесс охлаждения рабочего тела происходит по изобаре Ь-а. [c.161]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...