Мощность турбинной ступени

Поскольку окружное усилие совпадает с направлением окружной скорости вращения u, то оно определяет работу, производимую на роторе в пределах рассматриваемой турбинной ступени. Тогда мощность на рабочих лопатках N_u, которая называется лопаточной и иногда обозначается N_ол, равна N_u=uR_u. . u=p d n

В свою очередь удельная работа .

8.1 Относительный лопаточный КПД ступени.

. где x_с, x_р – коэффициенты, выражающие потери в сопловой и рабочей ее решетках, а - с выходной скоростью по отношению к располагаемой энергии ступени (min при a₂ =90⁰ )Удельная работа на рабочих лопатках. Р асполагаемая энергия ступени: работа, которую теоретически можно получить от 1 кг водяного пара в турбинной ступени. Фиктивная скорости с_ф, которая определяется располагаемым теплоперепадом ступени от параметров торможения потока на входе в нее:

8.2 Характер зависимости h_ол=f(u/с_ф).

для одиночной активной ступени (r =0) при степени использования энергии выходной скорости c _вс=0 справедливы следующие очевидные соотношения: Е₀= =0,5с_ф²; w₁cosb₁=c₁cosa₁-u; с_1t=c_ф; с₁=jс_ф; w₂=yw₁. получаем при подстановки:

.

При этом максимальное значение h_ол для активной ступени (r =0) достигается при оптимальном отношении скоростей. , с учетом степени реактивности r оптимальное значение параметра u/с_ф оценивается на основе следующего упрощенного выражения: .

Сравнение активной ступени с r =0 и реактивной с r =0,5 показывает отличие значений их (u/с_ф)_опт в раза. Следовательно, при одинаковых окружных скоростях u и оптимальных значениях параметра u/с_ф располагаемый теплоперепад чисто активной ступени в два раза превышает теплоперепад турбинной ступени реактивного типа. Поэтому в паровых турбинах с реактивным типом решеток число турбинных ступеней существенно больше, чем в турбинах активного типа. Характер зависимости h_ол=f(u/с_ф) для турбинных ступеней с r >0 показан на рис. 5.2, б.

а) б)

Рис. 5.2. Зависимости h_ол=f(u/с_ф) для ступеней активного (а) и реактивного (б) типов

x_c – коэффициент потерь в сопловой решетке; x_р – коэффициент потерь в рабочей решетке;

x_вс – коэффициент потерь с выходной скоростью

, подстановка в ур-ие h_ол (u/с_ф)оптимальное