Преобразование энергии в турбинной ступени

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ТУРБИННОЙ СТУПЕНИ [c.35]

Глава вторая ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ТУРБИННОЙ СТУПЕНИ [c.39]

Преобразование энергии в турбинной ступени, а также энергетические характеристики других элементов проточной части турбины — стопорных и регулирующих клапанов, выходных патрубков, перепускных труб, отборов пара из корпуса турбины и других — описываются в общем случае на основе законов течения сжимаемой жидкости (пара или газа), которые изучаются в курсе гидрогазодинамики. Механика потока сжимаемой жидкости является основой для проектирования и совершенствования проточной части турбины, а также для изучения явлений, возникающих в проточной части при эксплуатации. [c.39]

Рассмотрим основные уравнения одномерного движения сжимаемой жидкости, необходимые для описания процесса преобразования энергии в турбинной ступени и ее расчета уравнения состояния, неразрывности (расхода), количества движения и сохранения энергии. [c.39]

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ОСЕВОЙ СТУПЕНИ ТУРБИНЫ [c.113]

Третья и четвертая главы посвящены преобразованию энергии в решетках и ступенях турбин. Используемые при этом основные уравнения термодинамики и газодинамики даны без вывода, поскольку это является задачей соответствующих курсов. [c.3]

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]

В предыдущих разделах рассматривалось течение газа и преобразование энергии в одной элементарной ступени турбины, расположенной на некотором произвольном диаметре. Очевидно, что преобразование энергии на других диаметрах происходит так же, однако при одинаковой схеме течения основные параметры ступени получаются различными. [c.176]

Если из располагаемой энергии во вычесть все основные потери в турбинной ступени, т. е. потери К, К. с, и то получим энергию преобразованную в работу в ступени [c.174]

Преобразование энергии в ступени турбины [c.33]

Как известно, тела при охлаждении сжимаются, т. е. их плотность увеличивается. Следовательно, воздух, выходящий из охладителя, будет иметь большую плотность, чем в случае, если бы не было охладителя. Теперь для достижения расчетного давления воздуха на выходе из второй ступени компрессора требуется затратить меньше механической энергии, получаемой в результате преобразования тепловой энергии в турбине ТК — 2. В этом случае требуется сжечь меньше топлива в основной камере сгорания. [c.451]

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ НА РАБОЧИХ ЛОПАТКАХ ТУРБИНЫ И ПОТЕРИ В СТУПЕНИ [c.331]

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]

Для оценки экономичности и сравнения активных и реактивных ступеней на рис. 3.22 представлены кривые т д , полученные расчетом по эмпирическим зависимостям, основанным на обобщении результатов испытаний турбинных решеток в статических условиях и ряда ступеней в экспериментальных турбинах [1]. Анализ кривых показывает, что для хорошо уплотненных ступеней эффективность преобразования энергии (при высотах лопаток более 20—30 мм) оказывается выше в реактивных ступенях. [c.255]

Диффузор в современных ГТУ часто выполняют с осевым или диагональным выходом (рис. 4.22). Он обеспечивает снижение скорости газов и восстановление давления потока газов, некоторое его увеличение по сравнению с давлением газов за последней турбинной ступенью, т.е. преобразование кинетической энергии в потенциальную. [c.103]

Если преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую происходит только в сопловых решетках, то такой принцип работы пара в турбине называют активным, а соответствующие ступени турбин — активными ступенями. Если же преобразование потенциальной энергии пара происходит не только в сопловых (неподвижных), но и во вращающихся рабочих решетках, то такой принцип действия пара называют реактивным, а соответствующие ступени — реактивными. [c.186]

В последующих ступенях турбины происходит совершенно аналогичный процесс преобразования потенциальной энергии пара в работу на валу. [c.59]

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]

Преобразование энергии рассмотрим иа примере осевой турбинной ступени (рис. 14, а). Турбинные ступени, в которых поток пара движется по поверхностям, близким к цилиндрическим, называют осевыми. [c.33]

Учитывая, что подавляющее преобразование энергии осуществляется в первой ступени, следовательно, минимальные потери в турбине в целом обусловливаются минимальными потерями первой ступени, т. е. при осевом выходе абсолютной скорости. [c.226]

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]

В активной турбине со ступенями давления пар расширяется от начального давления до конечного в нескольких последовательно расположенных ступенях. Входная скорость после каждой ступени давления используется в последующей, вследствие чего к. п. д. турбины повышается. На рис. 6.2, в представлена схема этой турбины с тремя ступенями давления. Входящий в сопловый аппарат пар давлением Ро расширяется в нем до некоторого давления pi, вследствие чего начальная скорость пара возрастает от с о до Сь Далее пар поступает на рабочие лопатки 3 первой ступени, где происходит преобразование кинетической энергии потока пара в механическую работу на валу тур- [c.302]

Газотурбинная установка, в основном, состоит из следующих элементов воздушного компрессора, камеры сгорания, собственно газовой турбины и пускового двигателя. В газовой турбине, состоящей из направляющих аппаратов и рабочих колёс, преобразование внутренней энергии газа в механическую происходит так же, как и в ступенях паровой турбины. В остальных элементах схемы происходит подготовка рабочего тела для работы турбины. [c.328]

Работа ступени лопаточной машины. Важным и широко используемым типом газовых машин являются лопаточные машины. Основное назначение лопаточной машины состоит в преобразовании части энергии протекаюш,его в ней газа в работу (турбина) или, наоборот, в сообщении газу работы для увеличения его механической энергии [c.68]

В активных турбинах со ступенями скорости преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую происходит только в первом ряду направляющих сопел Лаваля. На рабочих лопатках и в промежуточных направляющих аппаратах давление пара остается почти постоянным. Турбина не испытывает больших осевых [c.112]

На фиг. 23,а представлена схема ступени давления активной турбины. Перед каждым рабочим диском устанавливается диафрагма, в сопловых каналах которой за счет теплопадения происходит преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую. Соответственно этому устанавливается разность давлений по обе стороны диафрагмы. [c.38]

Преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую в ступенях реактивной турбины происходит на неподвижных (направляющих) и на подвижных (рабочих) лопатках. Следовательно, общее теплопадение в реактивной турбине распределяется между лопатками всех рядов. [c.80]

Качестйенно преобразование энергии в турбинной ступени можно объяснить следующим образом. Пар в сопловой решетке расширяется от параметров Pq, Hq до параметров р , результате чего из сопловых каналов под малым углом к плоскости выходных кромок выходит кольцевая струя пара большой скорости. Эта струя обтекает профили рабочей решетки, образуя на их поверхностях распределение давления, показанное на рис. 2.7, а. Результирующая окружных проекций давления на вогнутой стороне профиля (рис. 2.7, б) больше, чем на спинке, в результате чего возникает окружная сила Rjj, вращающая диск, закрепленный на валу. [c.36]

Двухпоточные ступени с радиальным сопловым аппаратом (РСА) и осевым рабочим — колесом (ОК) — ступени РСАОК (рис. 3.15), предложенные МЭИ, нашли применение в двухпоточных ЦСД и ЦНД паровых турбин фирмы АВВ вместо осевых ступеней. При этом уменьшается длина ротора цилиндра, улучшается аэродинамика подвода пара к ступени (за счет использования двухзаход-ной улитки), повышается КПД преобразования энергии в первой ступени цилиндра. По данным фирмы АВВ, использование таких ступеней в ЦСД и всех ЦНД мощной паровой турбины повышает вырабатываемую мощность турбины на 1—1,5 %. [c.251]

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]

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]

На рабочих лопатках чисто активных турбин преобразования тепловой энергии в кинетическую не происходит, следовательно, для них р = О, а потому формула (8.4) переходит в формулу (8.3). В реактивньк турбинах степень реактивности равна 0,5, т.е. теплоперепад распределяется поровну между неподвижными и рабочими лопатками. В этом случае удается упростить изготовление турбины, так как неподвижные и рабочие лопатки могут набираться из элементов одинакового профиля (входной и выходной треугольники симметричны). Для получения более плавного профиля проточной части и некоторого улучшения КПД активные ступени иногда выполняют с небольшой величиной степени реактивности р 5—20%. Кроме того, это позволяет обойтись без применения расширяющихся сопел. [c.192]

Первое направление поиска этих решений связано с увеличением начальной температуры рабочего тела и исключением промежуточных ступеней преобразования энергии (паровой котел, электрогенератор и др.). К этому направлению относятся магнитогидродинамические генераторы электроэнергии (МГДГ), работающие с высокой начальной температурой рабочего тела. Эту температуру удается реализовать из-за отсутствия движущихся частей в генераторе, имеющихся во всех тепловых двигателях (поршень, колесо турбины и т. п.). [c.446]

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]

Вследствие потерь на трение и завихрение при протекании лара между неподвижными лопатками скорость его снижается от значения С2 до с (см. график в верхйей части рис. 31-1,б). Затем пар поступает на второй ряд рабочих лопаток 3, где скорость его снижается до выходной с. Таким образом, преобразование кинетической энергии струи пара в механическую работу на валу происходит в двух рядах лопаток. Поэтому у турбины со ступенями скорости максимальный внутренний к. п. д. получается при меньших значениях х, а следовательно, число, оборотов вала может быть снижено по сравнению с турбиной без ступеней скорости. [c.341]

Т у р и п ы СО ступенями скорости, в начальный период ра.звятия паровых турбин снизить частоту Еращения рабочего диска удалось, применив ступени скорости. В такой турбине преобразование кинетической энергии пара в механическую работу производится в двух нли трех рядах рабочих лопаток, т. е. ступенями. [c.226]

В ступени турбомашины) происходит преобразование потенциальной энергии газа в механическую работу (турбина) или механической работы в потенциальную энергию газа (компрессор). В обо Их случаях поток газа совершает э-нергетический обмен с окружаюнхей средой. [c.566]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...