Преобразование энергии в соплах турбины

При рассмотрении процесса преобразования энергии в соплах и каналах рабочих лопаток предполагалось, что все количество пара, поступающего в турбину, проходит полностью через проточную часть ее, т. е. через сопла и каналы рабочих лопаток. На самом деле в активных турбинах имеют место утечки пара через зазоры в уплотнениях диафрагм,, отделяющих одну ступень от другой (рис. 14—1П), а в реактив- [c.215]

Схема этого преобразования заключается принципиально в следующем. Рабочее тело — газ сначала сжимается затем к нему подводится извне тепло в результате этих двух процессов температура и давление газа повышаются. Обладающий потенциальной энергией газ направляется в сопла турбины, где, расширяясь, он приобретает большую скорость, а следовательно, и соответствующую кинетическую энергию. Проходя затем через лопатки турбины, газ отдает им часть энергии, приводя во вращение ротор турбины, на котором насажены лопатки. Таким образом, в турбинном двигателе механическая энергия вращения вала создается за счет кинетической энергии газа. [c.167]

Рабочий процесс в соплах турбины. Рабочий процесс в паровой турбине можно разделить на два отдельных процесса. Первый из них, заключающийся в преобразовании теплоты пара в кинетическую энергию, осуществляется в соплах. При отсутствии теплообмена с окружающей средой энтальпия пара понижается на 248 [c.248]

Топливо теоретически должно сгорать при постоянном давлении, однако из-за потерь давление вдоль камеры несколько падает. Горячие газы из камеры сгорания поступают в газовую турбину, где, расширяясь, производят полезную работу, затрачиваемую на,привод компрессора. По выходе из турбины газообразные продукты сгорания попадают в реактивное сопло 5, в котором происходит дальнейшее их расширение и преобразование потенциальной энергии давления в кинетическую давление газа при этом уменьшается до атмосферного, а скорость газа значительно возрастает, в результате чего и создается реактивная тяга. [c.571]

В отличие от объемных, турбинные пневмодвигатели используют главным образом кинетическую энергию воздуха. Причем преобразование потенциальной энергии сжатого воздуха в кинетическую осуществляется в соплах. [c.276]

На рис. 62. а изображена схема одноступенчатой активной турбины Лаваля и показано изменение давления и скорости пара в ее проточной части. Пар начального давления ро адиабатно расширяется в сопловом аппарате 2 до pi, при этом скорость возрастает от q до i-На рабочих лопатках 3 происходит преобразование кинетической энергии пара в. механическую работу на валу турбины 5, вследствие чего скорость пара падает от с у до с2, а давление остается постоянным. Далее отработанный пар поступает в конденсатор. В этих турбинах применялись расширяющиеся сопла, в которых достигалась сверхзвуковая скорость истечения, что было связано с большими конструктивными и эксплуатационными трудностями, в частности с большой частотой вращения вала турбины (30000 об/мин). Чтобы снизить частоту [c.301]

Преобразование энергии давления пара в кинетическую происходит исключительно или частично в неподвижных соплах или направляющих аппаратах. Для превращения располагаемой работы при истечении пара в работу на валу турбины служит вращающееся рабочее колесо, несущее лопаточный аппарат здесь часть кинетической энергии пара преобразуется в механическую работу. [c.135]

В схеме проточной части, изображённой на фиг. 2, предполагалось, что преобразование энергии давления в кинетическую происходит только в соплах. Но это преобразование энергии частично может происходить и в лопаточном аппарате рабочего колеса. Простейшая схема венца турбины такого типа показана на фиг. 4. Здесь пар, пройдя направляющие лопатки Д поступает на венец рабочего колеса 2, причём в зазоре между направляющими и рабочими лопатками устанавливается давление рхг более высокое, чем давление за рабочим колесом. В лопаточном аппарате рабочего колеса происходит ускорение потока, благодаря чему относительная скорость пара 1 )2 при выходе из рабочего колеса оказывается больше скорости тх- Треугольники скоростей для этого случая показаны на фиг. 5. [c.135]

На рис. 1-1 схематически показан разрез одноступенчатой активной турбины. В такой турбине расширение пара, т. е. превращение его потенциальной энергии в кинетическую, совершается в неподвижных соплах 4, а преобразование кинетической энергии пара в механическую энергию вращения вала осуществляемся на рабочих лопатках 3 [c.12]

При проходе через сопла давление пара уменьшается, а объем его увеличивается, что приводит к значительному увеличению его скорости, а следовательно, и к увеличению его кинетической энергии, которая прямо пропорциональна квадрату скорости. Таким образом в соплах паровой турбины происходит преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую энергию его движения. [c.95]

Паровая турбина — это тепловой двигатель, с помощью которого производится преобразование потенциальной энергии пара в механическую. Простейшая турбина (рис. 115) состоит из корпуса 5, ротора (рис. 1 6), который состоит из вала 1, диска 2, рабочих лопаток 3 и ряда сопел 4. Пар проходит сопла, приобретает большую скорость и направляется на рабочие лопатки турбины. В соплах потенциальная энергия потока пара частично превращается [c.159]

В этой турбине расширение пара от начального состояния до конечного давления происходит в одном сопле или группе сопел, расположенных перед рабочими лопатками вращающегося колеса. Преобразование же кинетической энергии струи пара в механическую работу осуществляется в каналах, образованных рабочими лопатками, без дальнейшего расширения. [c.8]

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]

Описанный принцип действия газовой турбины характеризует так называемый активный тип турбины, у которой преобразование потенциальной энергии в кинетическую осуществляется только в неподвижных соплах. Давление же газа при прохождении лопатки не меняется. [c.436]

Отличительным признаком реактивной турбины является преобразование потенциальной энергии в кинетическую не только в соплах, но и на рабочих лопатках. При этом давление газа непрерывно уменьшается и в соплах и в лопатках турбины. Благодаря тому, что относительная скорость движения газа по лопаткам турбины возрастает при вытекании газа из лопаток, создаётся добавочный импульс на рабочее колесо турбины, который и определяет собой реактивное воздействие газа на лопатки (см. Реактивные паровые турбины ). [c.436]

Наиболее простая конструкция гидравлической турбины БНА с каналами соплового аппарата, выполненными в виде отдельных цилиндрических сопл и установленными под углом а = 15...20° к плоскости вращения. Для компактности рабочую решетку гидравлической турбины иногда выполняют заодно целое с колесом бустера, вынося лопатки турбины на возможно больший диаметр. Для снижения гидравлических потерь, связанных с закруткой жидкости, на выходе из турбины при смешении с основным потоком, по тракту БНА устанавливают направляющие лопатки для изменения направления потока и преобразования части кинетической энергии в энергию давления. [c.225]

Принцип действия паровой турбины основан на двух последовательно протекающих процессах, первый из которых состоит в преобразовании тепловой энергии пара в кинетическую энергию его потока, а второй — в передаче кинетической энергии потока пара вращающемуся ротору. Превращение тепловой энергии пара в кинетическую осуществляется в соплах, где пар расширяется вследствие снижения давления и приобретает некоторую конечную скорость Сх и кинетическую энергию, равную для единицы массы пара Сх/2. [c.378]

Принцип действия преобразователей импульсов следующий. Отдельные трубопроводы импульсной системы наддува заканчиваются соплами, объединяемыми общей камерой смешения. В образуемых таким образом смежных соплах эжектора происходит преобразование импульса давления в кинетическую энергию. Энергия, преобразовываемая в соплах, которыми заканчиваются выпускные коллекторы, затрачивается на взаимное эжектирование газовых потоков из отдельных коллекторов и поступает в турбину примерно с постоянным давлением. Эта разновидность импульсной системы наддува становится особенно перспективной в связи с тенденцией форсирования двигателя по наддуву. [c.26]

Падение давления за счет увеличения скорости, связанное с преобразованием потенциальной энергии газа в кинетическую, не представляет собой потерь в полном смысле этого слова, так как кинетическая энергия используется в последующем в турбине и в реактивном сопле. Поэтому [c.141]

В турбине Лаваля при снижении частоты вращения вала при j = = onst растет абсолютная скорость выхода пара с рабочих лопаток с2 И, как следствие этого, к. п. д. турбины быстро падает. Для уменьшения выходных потерь со скоростью С2 и понижения частоты вращения вала Кертис предложил турбину с двумя ступенями скорости. На рис. 6.2,6 представлены схема этой турбины и графики изменения абсолютной скорости и давления пара в проточной части турбины. Пар с начальными параметрами ро и То расширяется до конечного давления pi в соплах 2, а на рабочих лопатках 3 и 3 происходит преобразование кинетической энергии движущегося потока в механическую работу на валу 5 турбины. Закрепленные на диске 4 турбины два ряда рабочих лопаток 3 и 3 разделены неподвижными направляющими лопатками 2, которые крепятся к корпусу I турбины. В первом ряду рабочих лопаток 3 скорость потока падает от i до j, после чего пар поступает на неподвижные лопатки 2, где происходит лишь изменение направления его движения, однако вследствие трения пара о стенки канала скорость парового потока падает от с2 до с. Со скоростью с пар поступает на второй ряд рабочих лопаток 3 и снова повторяется идентичный процесс. Поскольку преобразование кинетической энергии в механическую работу на валу турбины Кертиса происходит в двух рядах рабочих лопаток, максимальное значение г ол получается при меньших отношениях k/ j, чем у одноступенчатой турбины. А это значит, что частота вращения вала турбины (колеса) Кертиса может быть снижена по сравнению с одноступенчатой турбиной. Анализ треугольников скоростей показывает, что оптимальный к. п. д. турбины Кертиса достигается при входной скорости пара t i вдвое большей, чем у одноступенчатой турбины. Это означает, что в турбине с двумя ступенями скорости может быть использовано большее теплопадение /loi, чем в одноступенчатой. [c.302]

Реактивная тяга — результирующая газодинамических сил давления и трения, приложенных к внутренней и наружной поверхностям двигателя без учета внешнего сопротивления. Газотурбинный двигатель — тепловая машина, предназначенная для преобразования энергии сгорания топлива в кинетическую энергию реажтивной струи и (или) в механическую работу на валу двигателя, основными элементами которой являются компрессор, камера сгорания и газовая турбина. Турбореактивный двигатель — ГТД, в котором энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию струй газов, вытекающих из реактивного сопла. [c.256]

ПОЛОВИН, закрепленных в корпусе турбины. На периферийной части диафрагм находятся напранляющие лопатки (сопла), в которых производится преобразование тепловой энергии пара в кинетическую. [c.254]

Во втором случае рабочее тело расширяется в межлопаточ-ном пространстве турбины, имеющем профиль сопла, т. е. процесс преобразования энтальпии в кинетическую энергию происходит в пределах самих рабочих лопаток. Давление при этом падает. Вытекая с большой скоростью, струя оказывает реактивное воздействие на лопатки турбины и застамяет ее вращаться. Турбины этого типа называются реактивными, или турби11ами избыточного давления. [c.219]

В пар овой тур бине деление скорости на ступени пр-оисходит следующим образом. Перегретый п .р из котельного агрегата с давлением р подводится к соплу 4 (рис. 1(1-3), в котором происходит преобразование его потенциальной энергии в кинетическую. Выходя из сопла, пар поступает в первый ряд ра(5очих лопаток 3, где часть его скоростной энергии превращается в работу, а направление движения потока пара изменяется. Выйдя с первого ряда рабочих лопаток, пар попадает на неподвижные, закреплеиные в корпусе турбины, направляющие лопатки 7, в которых направлени е его движения опять изменяется, и во второй ряд рабочих лопаток 6 пар входит в направлении, соответствующем профилю второго ряда рабочих лопаток. [c.124]

Паровой турбиной называется тепловой двигатель, в котором теплота пара (потенциальная энергия) преобразуется в кинетическую энергию его потока этот поток, воздействуя на рабочее колесо турбины, приводит его во вращение, отдавая часть своей энергии. Для преобразования потенциальной (тепловой) энергии пара в кинетическую пар, поступивший в турбину из котельного агрегата, пропускают через ряд параллельно включенных непо-движны.х каналов специальной формы, иазываемых соплами. В соплах пар приобретает значительную скорость, после чего направляется а рабочие лопатки, расположенные на ободе диска (колеса), закрепленного на валу турбины (рис. 6-1). При повороте потока пара в изогнутых каналах лопаток рабочего колеса возникают центробежные усилия, вращающие колесо и связанный с ним вал. [c.119]

Сопловой аппарат служит для преобразования потенциальной энергии газа в кинетическую и придания потоку газа нужного направления для входа на лопатки рабочего колеса, где производится полезная работа. Сопловой аппарат турбины может выполняться в виде круговой или сегментной лопаточной решетки, набора конических или коробчатых сопл, а также в виде одиночных, обычно конических, сопл. Если сопла занимают только часть окружности, ометаемой лопатками турбины, то такую турбину называют парциальной, т. е. с частичным по окружности подводом газа к рабочему колесу. Рабочее колесо представляет собой диск с лопатками, имеющими специальный профиль. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...