Контрольная работа 2. Рассчитать и построить характеристики турбины турбобура и по заданным размерам ступени турбины, числу ступеней К и расходу Q промывочной жидкости

Задача №1 (Вариант 8)

Рассчитать и построить характеристики турбины турбобура и по заданным размерам ступени турбины, числу ступеней К и расходу Q промывочной жидкости, исходя из данных, приведенных в таблице 5.

Таблица 5

Наименование данных, единица измерения	Значение
Число ступеней К, шт
Расход промывочной жидкости Q 10-3 м3/с
Плотность жидкости ρ, кг/м3
Средний диаметр турбины D ср, мм	146, 5
Радиальная длина лопатки l, мм	19, 5
Конструктивные углы выхода потока α 1к = β 2к, град
Конструктивные углы выхода потока α 2к = β 1к, град	900

Рис. 4. Схема ступени турбины турбобура.

Решение: Определим осевую скорость движения жидкости:

,

где - объемный КПД, из указаний к решению задачи ; - коэффициент стеснения проточной части, принимаемый равным 0, 9.

= 4, 94 м/с.

Определим максимальную величину окружной скорости

= 8, 39 м/с.

Определим максимальную величину угловой скорости

= 114, 54 рад/с.

Определим максимальную частоту вращения турбины турбобура

= 18, 24 об/с = 1094, 4 об/мин.

Момент и мощность на валу турбины турбобура определим по их индикаторным значениям и механическому КПД, то есть

,

где , - индикаторные значения момента и мощности турбины турбобура; - механический КПД, при оптимальном режиме изменяется в пределах 0, 80…0, 85.

С учетом механического КПД выражения для момента и мощности турбины турбобура примут вид

.

.

В эти формулы частоту вращения надо поставлять в об/мин.

= 78531, 19 Вт.

Результаты расчетов моментов и мощностей турбины турбобура приведены ниже в таблице 6.

Таблица 6

Частота вращения вала турбины турбобура n, об/мин	Момент на валу турбины турбобура М,	Мощность на валу турбины турбобура N, Вт

По данным таблицы 6 строим характеристику турбины турбобура (см. рис. 5).