Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!
Тепловой расчет проточной части цилиндра
⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
|
|
По заданию на курсовую работу требуется рассчитать первую ступень ЦВД. Методика и результаты расчета приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1 Тепловой расчёт первой ступени цилиндра
| № п/п | Наименование величины | Обозначение | Формула или обоснование | Размер ность | Величина |
| Расход пара | 
| 
| кг/с | ||
| Давление пара перед ступенью | 
| из таблицы 1.1 | МПа | 4, 2 | |
| Температура пара перед ступенью | 
| по i-s диаграмме | 0С | 253, 3 | |
| Степень сухости пара перед ступенью | 
| из таблицы 1.1 | - | 0, 99 | |
| Энтальпия пара перед ступенью | 
| по i-s диаграмме | кДж/кг | 2782, 9 | |
| Располагаемый теплоперепад ступени | 
| по i-s диаграмме | кДж/кг | 60.74 | |
| Реактивность в корневом сечении ступени | 
| 0, 03 … 0, 05 | - | 0, 03 | |
| Корневой диаметр ступени | 
| из таблицы 1.1 | м | 0, 818 | |
| Средний диаметр ступени | 
| из таблицы 2.2 | м | ||
| Угол выхода потока из сопел в корневом сечении для перегретого пара | 
| 12 … 160 | град | ||
| Угол выхода потока из сопел в среднем сечении для перегретого пара | 
| 
| град | 18.143 | |
| Синус угла выхода потока из сопел в среднем сечении слоя влажного пара | 
| 
| - | 0, 3128 | |
| Косинус угла выхода потока из сопел в среднем сечении слоя влажного пара | 
| 
| - | 0, 949 | |
| Угол выхода потока из сопел | 
| 
| - | 18.23 | |
| Профиль сопловой лопатки | - | по  ;
| - | C-9018A | |
| Реактивность в среднем сечении | 
| 
| - | 0, 189 | |
| Коэффициент использования выходной скорости предыдущей ступени | 
| принимается: для первой ступени отсека = 0 для промежуточной ступени отсека = 1 | - |
Таблица 3.1 Продолжение
| Выходная энергия пара | 
| для первой ст.отсека = 0 | кДж/кг | ||
| Полная располагаемая энергия ступени | 
| 
| кДж/кг | 60.74 | |
| Располагаемый теплоперепад в соплах | 
| 
| кДж/кг | 38.802 | |
| Окружная скорость на среднем диаметре | u | 
| м/с | ||
| Располагаемый теплоперепад в рабочих лопатках | 
| 
| кДж/кг | 21.937 | |
| Коэффициент скорости сопловой решетки | 
| 0, 95...0, 97 | - | 0, 97 | |
| Теоретическая скорость выхода потока из сопел | 
| 
| м/с | 278.57 | |
| Действительная скорость выхода потока из сопел | 
| 
| м/с | 270.22 | |
| Отношение скоростей | 
| 
| - | 0, 58 | |
| Энтальпия пара за соплами при изоэнтропийном расширении | 
| 
| кДж/кг | 2744, 097 | |
| Потери в соплах | 
| 
| кДж/кг | 2, 25 | |
| Давление пара за соплами | 
| по i-s диаграмме:
по при изотропийном расширении
| МПа | 3, 1 | |
| Энтальпия пара за соплами | 
| 
| кДж/кг | 2746, 39 | |
| Удельный объем пара за соплами | 
| по i-s диаграмме:
по  и
| м3/кг | 0, 063 | |
| Удельный объем пара за соплами при изоэнтропийном расширении | 
| по i-s диаграмме:
по и
| м3/кг | 0, 063 | |
| Степень сухости пара за соплами | 
| по i-s диаграмме:
по и
| - | 0, 97 | |
| Коэффициент расхода сопел на перегретом паре | 
| 0, 95 … 0, 98 | - | 0, 98 | |
| Коэффициент | 
| 
| - | 0, 55 | |
| Отношение | 
| по и 
| - | 1, 036 | |
| Коэффициент расхода сопел на влажном паре | 
| 
| - | 0, 999 | |
| Выходная площадь сопловой решетки | 
| 
| м2 | 0, 180 | |
| Напряжение в муфте | 
| 35 … 45 | МПа |
Таблица 3.1 Продолжение
| Механический КПД турбины | 
| 0, 995 … 0, 997 | - | 0, 996 | |
| КПД генератора | 
| 0, 985 … 0, 990 | - | 0, 987 | |
| Теплоперепад цилиндра | 
| из предварительного расчета | кДж/кг | 336, 8 | |
| Относительный внутренний КПД цилиндра | 
| из предварительного расчета | - | 0, 803 | |
| Диаметр муфты | 
| 
| м | 0, 4467 | |
| Диаметр диафрагменных уплотнений | 
| 1, 25 ∙
| м | 0, 558 | |
| Зазор в диафрагменных уплотнениях | 
| (0, 3 … 0, 8) ∙ 10-3 | м | 0, 0005 | |
| Площадь зазора в диафрагменных уплотнениях | 
| 
| м2 | 0, 0087 | |
| Коэффициент расхода через уплотнения диафрагм | 
| 0, 8 ∙ 
| - | 0, 799 | |
| Утечка пара через диафрагменное уплотнение | 
| для первой ступени = 0 | кг/с | ||
| Высота сопловой лопатки | 
| 
| м | 0, 1833 | |
| Высота сопловой лопатки | 
| 
| м | 0, 182 | |
| Расхождение | 
| 
| - | 0, 56 | |
| Угол входа пара в рабочую решетку |  
| 
| - | 40, 32 | |
| Относительная скорость входа пара в рабочую решетку | 
| 
| м/с | 130, 67 | |
| Полная энергия пара на входе в рабочую решетку | 
| 
| кДж/кг | 30, 47 | |
| Теоретическая скорость выхода пара из рабочей решетки | 
| 
| м/с | 246, 883 | |
| Энтальпия пара за рабочей решеткой при изоэнтропийном расширении | 
| 
| кДж/кг | 2724, 453 | |
| Давление пара за рабочей решеткой | 
| по i-s диаграмме:
по
| МПа | 2, 9 | |
| Удельный объем пара за рабочей решеткой при изоэнтропийном расширении | 
| по i-s диаграмме:
по и 
| м3/кг | 0, 079 | |
| Степень сухости пара за рабочей решеткой при изоэнтропийном расширении | 
| по i-s диаграмме:
по и
| - | 0, 953 |
Таблица 3.1 Продолжение
| Скорость звука в паре за ступенью | 
| 
| м/с | 509, 929 | |
| Число Маха | 
| 
| - | 0, 484 | |
| Перекрыша по периферии ступени | 
| [ 1 ] | м | 0, 0037 | |
| Перекрыша по корню ступени | 
| [ 1 ] | м | 0, 0027 | |
| Высота рабочей лопатки | 
| 
| м | 0, 1897 | |
| Коэффициент расхода рабочих лопаток на перегретом паре | 
| 0, 90 … 0, 95 | - | 0, 92 | |
| Коэффициент | 
| 
| - | 0, 587 | |
| Отношение | 
| по и
| - | 1, 039 | |
| Коэффициент расхода рабочих лопаток на влажном паре | 
| 
| - | 0, 941 | |
| Эффективный угол выхода пара из рабочих лопаток | 
| 
| - | 27, 03 | |
| Синус угла выхода пара из рабочих лопаток | 
| 
| - | 0, 465 | |
| Угол выхода пара из рабочих лопаток | 
| 
| - | 22.107 | |
| Коэффициент загромождения | 
| 1, 03 … 1, 05 | - | 1, 04 | |
| Выходной угол рабочих лопаток | 
| 
| - | 26, 59 | |
| Относительный шаг рабочих лопаток | 
| [ 1 ] | - | 0, 6 | |
| Выходной угол рабочих лопаток | 
| 
| - | 43, 32 | |
| Профиль рабочих лопаток | - | [ 3 ] | - | Р-2729Б | |
| Угол установки рабочих лопаток | 
| [ 3 ] | - | ||
| Ширина рабочих лопаток | 
| lp / B = 4 …5; В =0, 0843 / 4 | м | 0, 0325 | |
| Хорда рабочих лопаток | 
| 
| м | 0, 0332 | |
| Отношение | - | 
| - | 0, 1751 |
Таблица 3.1 Продолжение
| Число рабочих лопаток | 
| 
| - | 157, 483 | |
| Принятое число рабочих лопаток | 
| Округляем по
| - | ||
| Фактический относительный шаг рабочих лопаток | 
| 
| - | 0, 598 | |
| 85-89 | Коэффициент потерь рабочей решетки | 
| 
| - | 0, 264 |
| Коэффициент скорости рабочих лопаток | 
| 
| - | 0, 85 | |
| Скорость выхода пара из рабочих лопаток | Wp | ∙ W2t
| м/с | 211, 80 | |
| Потери в рабочих решетках | 
| ∙ 
| - | 8, 04 | |
| Энтальпия пара за рабочими решетками | 
| 
| кДж/кг | 2732, 498 | |
| Степень сухости пара за рабочими лопатками | 
| по i-s диаграмме:
по и
| - | 0, 95 | |
| Веерность рабочих лопаток | 
| 
| - | 5, 27 | |
| Коэффициент | 
| [ 1 ] | - | 0, 3 | |
| Коэффициент | Ку | [ 1 ] | - | 0, 9 | |
| Коэффициент сепарации | 
| 
| - | 0, 27 | |
| Изменение сухости пара за счет сепарации влаги | 
| 
| - | 0, 0135 | |
| Сухость пара за рабочими лопатками с учетом сепарации влаги | 
| 
| - | 0, 9635 | |
| Энтальпия пара за рабочими лопатками с учетом сепарации влаги | 
| по i-s диаграмме:
по и 
| кДж/кг | 2739, 2 | |
| Изменение энтальпии пара за счет сепарации влаги | 
| 
| кДж/кг | 6, 7 | |
| Угол выхода потока пара из ступени | 
| 
| - | 89, 87 | |
| Скорость выхода пара из ступени | 
| 
| м/с | 94, 48 | |
| Выходная энергия пара | 
| 
| кДж/кг | 4, 46 |
Таблица 3.1 Продолжение
| Потеря от влажности пара | 
| 
| кДж/кг | 1, 58 | |
| Коэффициент использования выходной скорости в последующей ступени | 
| для последней ступени отсека = 0; для промежуточной =1 | - | ||
| Относительный лопаточный КПД ступени | 
| 
| - | 0, 8036 | |
| Мощность трения диска | 
| 
| кВт | 53, 13 | |
| Потери на трение диска | 
| 
| кДж/кг | 0.066 | |
| Потери с утечками через диафрагменное уплотнение | 
| 
| кДж/кг | ||
| Периферийный диаметр рабочих лопаток | 
| 
| м | 1.19 | |
| Угол выхода потока из сопел в периферийном сечении для перегретого пара | 
| 
| - | 21, 42 | |
| Синус угла выхода пара из сопел в периферийном сечении | 
| 
| - | 0, 374 | |
| Угол выхода пара из сопел в периферийном сечении | 
| 
| - | 22, 005 | |
| Косинус угла выхода пара из сопел в периферийном сечении | 
| - | - | 0, 927 | |
| Реактивность в периферийном сечении | 
| 
| - | 0, 227 | |
| Осевой зазор в периферии | 
| 1, 5 … 3, 0мм | м | 0, 002 | |
| Радиальный зазор в периферии | 
| 1, 0 … 3, 0мм | м | 0, 002 | |
| Число усиков в радиальном уплотнении | 
| принимается 0 или 2 | - | ||
| Эквивалентный радиальный зазор | 
| 
| м | 0, 00075 | |
| Коэффициент потерь с утечками через радиальный зазор | 
| 
| - | 0, 01134 | |
| Потери с утечками через радиальный зазор | 
| 
| кДж/кг | 0, 688 |
Таблица 3.1 Продолжение
| Относительный внутренний КПД ступени | 
| 
| кДж/кг | 0, 7912 | |
| Полезный теплоперепад ступени | 
| 
| кДж/кг | 48, 060 | |
| Внутренняя мощность ступени | 
| 
| кВт | ||
| Энтальпия пара за ступенью | 
| 
| кДж/кг | 2741, 54 | |
| Температура пара за ступенью | tо2 | по i-s диаграмме:
по и 
| °C | ||
| Степень сухости пара за ступенью | хо2 | по i-s диаграмме:
по и
| - | 0, 98 |
По результатам расчёта на чертеже проточной части ЦВД построены треугольники скоростей первой ступени в среднем сечении. Для удобства все значения скоростей и углов занесены в таблицу 3.2
Таблица3.2 Данные треугольников скоростей
| α 1 = 18, 23 | С1 = 270, 22 м/с | u = 157 м/с |
| α 2 = 89, 87˚ | С2 = 94, 48 м/с | |
| β 1 = 40, 32˚ | W1 = 130, 769 м/с | |
| β 2 = 22, 107˚ | W2 = 211, 80 м/с |
|
|