Работа пара или газа на рабочих лопатках

Работа пара или газа на рабочих лопатках [c.166]

В паровых и газовых турбинах работа пара или газа на лопатках совершается в процессе преобразования кинетической энергии потока в энергию движения рабочих частей турбины. В реактивных двигателях энергия потока газа преобразуется в энергию движения самолета или ракеты. [c.56]

В паровых и газовых турбинах превращение тепла в механическую работу осуществляется в результате двух процессов. В первом процессе пар или газ (рабочее тело) от начального состояния до конечного расширяется в соплах или насадках и приобретает большую скорость, во втором кинетическая энергия движущейся струи превращается в механическую работу. На рис. 30-1 изображена принципиальная схема работы турбины. В сопле 1 рабочее тело расширяется и приобретает большую скорость. Поток плавно направляется на изогнутые стальные пластины 2, называемые лопатками. Лопатки установлены на внешней поверхности диска 3. С наружной стороны лопатки скреплены отрезками полосовой стали 5, которые называют бандажом. На лопатках скорость струи рабочего тела изменяет свою величину и направление, вследствие чего возникают воздействующие на лопатки силы давления, приводящие во вращение диск 3 и вал 4, на котором он насажен. При этом вал 4, соединенный с машиной-орудием, совершает механическую работу. Диск с лопатками и валом называют ротором. Один ряд сопел и один диск с лопатками носит название ступени. [c.327]

Работа, производимая в секунду 1 кг газа или пара на рабочих лопатках, т. е. мощность, развиваемая рабочим телом на лопатках, равна [c.167]

Химическая энергия топлива при сгорании в топках паровых котлов или в двигателях внутреннего сгорания преобразуется в тепловую энергию и передается рабочему телу (пару или газу) первичного двигателя . Рабочее тело, расширяясь на лопатках турбины или в цилиндре двигателя, совершает механическую работу и передает ее на вал электрического генератора, где она преобразуется в электрическую энергию. [c.255]

Совершенно иным образом протекает процесс в паровых и газовых турбинах, где механическая работа получается за счет взаимодействия лопаток турбины с быстродвижущимся рабочим телом (газом или паром). Истечение рабочего тела происходит из сопел, направляющих его на лопатки турбины. Проходя между лопатками, пар или газ отдают им часть своей кинетической энергии, которая и преобразуется в механическую энергию на валу турбины. [c.101]

При сгорании топлива в топках паровых котлов и в двигателях внутреннего сгорания химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию и передается рабочему телу (пару или газу) первичного двигателя . Рабочее тело, расширяясь на лопатках турбины или в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, совершает механическую работу и передает ее на вал электрического генератора, где она преобразуется в электрическую энергию. Электрический ток высокого напряжения, полученный на силовой установке проходит через понижающий трансформатор и направляется потребителю. [c.198]

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]

Основными проблемами для технической термодинамики традиционно считают изучение закономерностей превращения теплоты в работу. Типичный способ такого превращения включает два этапа подвод теплоты к рабочему телу с целью увеличения его внутренней энергии и расширение рабочего тела (чаще всего адиабатное) с целью получения работы. Поскольку превращение теплоты в работу осуществляется непрерывно (циклически), имеются и другие этапы, которые подробно рассмотрены в гл. 8. Расширение рабочего тела (газа или пара) часто осуществляется при истечении из сопла — канала, в котором происходит увеличение скорости потока. Высокоскоростной поток газа взаимодействует затем с лопатками турбины, в результате чего от потока отводится техническая работа. Так работают паровые и газовые турбины. Кинетическая энергия выходящего из сопла потока может использоваться и для других целей, например для создания направленного движения воздуха в отапливаемой или вентилируемой зоне, для дробления воды или жидкого топлива в пневматических форсунках, для создания горючей смеси на [c.174]

Экономичность ПГТУ выше ГТУ и ПТУ, во-первых, за счет применения в них рассмотренных циклов (без и с промежуточным нагревом парогазовой смеси) и, во-вторых, за счет работы с высокой температурой парогазовой смеси на лопатках парогазовых турбин (более высокой, чем у паровых турбин). При применении новых циклов условия работы парогазовых турбин во многом соответствуют условиям работы паровых как в тех, так и в других применяются рабочие газы (парогазовая смесь или пар) высокого давления, близкие по своим теплофизическим свойствам. Однако если в паровых турбинах расширение пара происходит до низкого давления (—4-10 Н/м ), то в парогазовых турбинах — лишь до атмосферного давления. Поэтому парогазовые турбины, работающие по новым циклам без регенерации тепла, более компактны. [c.77]

На рис. П.20 изображена схема одного из типов современных турбин. На валу 9 турбины закреплены неподвижно диски 8, на которых, в свою очередь, закреплены рабочие лопатки 3 и 5. Между дисками расположены диафрагмы 7, закрепленные в корпусе 10 турбины. В корпусе устроены сопла 2, в дифрагмах — сопла 4. Сопла одного ряда образуют в совокупности сопловую решетку. Пар в паровой турбине или газ в газовой турбине поступает из кольцевой камеры 1 в сопла 2. В соплах происходит частичное падение давления, сопровождающееся ростом скорости. С большой скоростью пар или газ поступает в каналы, образованные рабочими лопатками 3, — в рабочую решетку. На рабочих лопатках пар или газ отдает часть кинетической энергии на работу вращения лопаток, вследствие чего скорость пара или газа уменьшается. Из рабочей решетки рабочее тело поступает в сопла 4. Здесь вновь происходит частичное падение давления, а возросшая скорость используется на рабочих лопатках 5. Подобным же образом рабочее тело проходит последующие сопловые и рабочие решетки и уходит в выхлопной патрубок турбины 6. Рабочие лопатки вращают диски и вал турбины. Если вал турбины соединяется с валом электрического генератора, то механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. [c.162]

Устройство активной многоступенчатой турбины было рассмотрено в 11. Пар или газ с давлением ро и скоростьюСо подходят к соплам первой ступени (см. рис. II.20). За счет частичного расширения в соплах до давления р, скорость растет до с . С этой скоростью рабочее тело поступает в каналы рабочих лопаток первого диска, укрепленного на валу. Произведя работу и приведя лопатки во вращение, пар или газ с пониженной скоростью Сз удаляются. [c.176]

На рис. 15.35 показана схема одновального ГТД. При вращении компрессора под действием центробежных сил воздух отбрасывается к периферии ра чего колеса. В этом случае на воде в колесо создается разрежение, а поэтому воздух непрерывно поступает в компрессор. В компрессоре воздз х сжимается в несколько раз, в результате чего повышается его давление и температура. Так как давление воздуха после компрессора больше давления окружающей среды, то он стремится выйти в окружающую среду, двигаясь по каналу к выходу. После рабочего колеса воздух поступает в диффузор, представляющий собой расширяющиеся каналы (рис. 7.40). В диффузоре он тормозится, а поэтому его давление увеличивается (при торможении кинетическая энергия потока превращается в потенциальную энергию давления). Из диффузора воздух поступает в камеру сгорания, в которую через форсунку подается топливо. Топливо, смешиваясь с воздухом, сгорает, выделяя большое количество тепловой энергии. Смесь газов (рабочее тело) сильно нагревается (повышается его температура). Так как камера сгорания открыта, то при сгорании топлива давление рабочего тела не повышается, хотя оно сильно нагревается. Давление рабочего тела почти такое же, как и на выходе из диффузора. Из камеры сгорания рабочее тело поступает на лопатки соплового аппарата, где расширяется. Давление рабочего тела на выходе из соплового аппарата равно давлению окружающей среды. В сопловом аппарате происходит преобразование потенциальной энергии давления (сжатое в компрессоре рабочее тело подобно пружине) в кинетическую энергию потока. С большой скоростью газовый поток поступает на рабочие лопатки турбины, имеющие криволинейный профиль, в результате чего возникает центробежная сила Р (рис. 7.47), заставляющая рабочее колесо турбины вращаться. Принципиально работа газовой турбины не отличается от работы паровой турбины, рассмотренной ранее. Отличие состоит только в рабочем теле (водяной пар или смесь продуктов сгорания топлива). [c.447]

В случае газовых турбин активный принцип имеет то преимущество, что он обеспечивает максимально возможное понижение температуры газа перед его поступлением на рабочие лопатки. Чисто реактивная турбина со степенью реактивности -г=1, у которой на рабочем колесе одновременно создается скорость потока, описана уже в древние времена Героном Александрийским. Практически, однако, чисто реактивные турбины для пара или газа не со.здавались, так как в этом случае высокий к. п. д. может быть обеспечен лишь в том случае, если окружная скорость будет близка к скорости входного потока. Напротив, ветряные мельницы ц ветряные колеса работают по чисто реактивному принципу. [c.263]

Из перечисленных ранее охлаждающих агентов наиболее перспективным представляется водяной пар прежде всего потому, что он уже имеется в цикле (служит рабочим телом в нижней ступени), таким образом, выполняя и роль охлаждающего агента, он не увеличивает числа рабочих тел, используемых в цикле. Кроме того, для охлаждения он применяется в таких состояниях, при которых, как это будет видно во второй части курса, может быть получена хорошая теплопередача и наконец, охлаждая поверхности газовой турбины, он расширяется и совершает при этом работу. Отмеченные преимущества водяного пара проявляются в разработанном группой работников Центрального котлотурбинного института им. Ползунова (ЦКТИ) и Ленинградского политехнического института (ЛПИ) цикле, который назван ими газопаровым, так как большая часть мощности в отличие от парогазового цикла здесь падает на долю газовой турбины. Этот цикл представлен на рис. 4-39. Пути рабочих тел (продуктов сгорания и водяного пара) в цикле таковы. Атмосферный воздух поступает сначала в компрессор низкого давления (КНД), а затем в компрессор высокого давления (КВД). При давлении в 9,2 ат сжатый воздух поступает в камеру сгорания (КС), в которую подается жидкое или газообразное топливо. Получающиеся при горении продукты сгорания при t = 1 200 °С поступают в высокотемпературную газовую турбину (ВТГТ), лопатки которой и другие части, соприкасающиеся с газом [c.201]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...