2.2.4 Расчёт параметров потока между ступенями

Находим полную температуру на выходе из ступени:

Определяем изоэнтропический теплоперепад в ступени:

Находим температуру на выходе из ступени в изоэнтропическом процессе:

Определяем полное давление на выходе из ступени:

Находим значение скорости С₂:

Определяем приведённое значение скорости С₂:

По таблице ГДФ определяем , :

Находим значение :

Вычисляем статическую температуру и давление на выходе из ступени:

Вычисляем изоэнтропический теплоперепад в ступени при расширении газа до давления :

_{Пример расчёта приведён только для ТВД. Расчёт ТНД и СТ осуществляется аналогично. Все результаты приведены в таблице 2.7.}

Таблица 2.7 – Расчёт параметров потока между ступенями

Параметр	Единица измерения	ТВД	ТНД	СТ
				1 ступень	2 ступень
Т*2	К	1220,481	1049,505	910,309	767,619
H*sст	кДж/кг	323,768	228,976	200,209	203,182
Т*2s	К	1197,781	1032,643	878,966	708,378
P*2	кПа	889,971	431,707	221,637	88,042
U2ср	м/с	433,725	326,086	358,975	359,975
X*ст	–––	0,539	0,516	0,567	0,563
λ2	–––	0,250	0,292	0,339	0,372
C2	м/с	152,333	165,641	178,617	180,000
С--2	–––	0,351	0,474	0,498	0,501
Р2	кПа	859,307	411,381	207,548	81,336
Т2	К	1211,717	1038,367	897,376	753,537
Нстs	кДж/кг	330,637	243,186	219,905	235,769

2.2.5 Определение параметров потока в сопловом аппарате ступени на среднем диаметре

Изоэнтропический теплоперепад в СА:

Изоэнтропический теплоперепад в РК:

Изоэнтропическая скорость потока за СА:

Абсолютная скорость потока за СА:

где φ_СА = 0,960 – коэффициент скорости.

Приведённое значение скорости С₁:

По таблице ГДФ определяем , ,:

Статическая температура на выходе из СА:

_где (так как процесс расширения энергоизолированный).

Температура за СА в изоэнтропическом процессе:

Статическое давление за СА в изоэнтропическом процессе:

Полное давление за СА в изоэнтропическом процессе:

Изоэнтропическая приведённая скорость потока за СА:

Определяем угол выхода потока из соплового венца:

Находим угол отставания потока δα₁ в косом срезе СА :

Эффективный угол выхода из СА:

Оцениваем угол установки γ профиля в решётке :

Хорда профиля лопатки СА в среднем сечении:

Значение оптимального с точки зрения КПД относительного шага решётки в зависимости от углов α₁ и α₀ определяем :

Оптимальный шаг решётки РК:

Оптимальное число лопаток в венце:

Полученное число Z_Лopt округляется до ближайшего целого числа и вычисляется соответствующий ему шаг t_opt.

Ширина межлопаточного канала в горле:

Осевая и окружная составляющие скорости истечения газа в абсолютном движении:

Окружная составляющая скорости на входе в РК в относительном движении:

Угол входа потока в РК в относительном движении:

Скорость на входе в РК в относительном движении:

Температура торможения газа перед рабочей лопаткой в относительном движении:

Давление торможения газа перед рабочей лопаткой в относительном движении:

Приведённая скорость потока в относительном движении:

_{Пример расчёта приведён только для ТВД. Расчёт ТНД и СТ осуществляется аналогично. Все результаты приведены в таблице 2.8.}

Таблица 2.8 – Определение параметров потока в сопловом аппарате ступени на среднем диаметре

Параметр	Единица измерения	ТВД	ТНД	СТ
				1 ступень	2 ступень
Hсаs	кДж/кг	181,850	145,911	131,943	129,673
Hркs	кДж/кг	148,786	97,274	87,962	106,096
сs1	м/с	603,076	540,206	513,698	509,260
φса	–––	0,960	0,960	0,960	0,960
с1	м/с	578,953	518,598	493,150	488,890
λc1	–––	0,880	0,851	0,869	0,927
T1	К	1320,524	1115,245	955,649	816,545
T1s	К	1309,510	1106,333	947,367	803,391
P1	кПа	1339,546	574,902	295,728	131,304
P*1	кПа	2105,020	878,020	461,334	218,449
σса	–––	0,960	0,963	0,961	0,986
α1	–––	16,271	20,118	16,956	26,338
δα1	–––	0,500	0,500	0,400	0,500
α1эф	–––	15,771	19,618	16,556	25,838
γ	–––	39,000	39,000	38,000	43,000
bса	м	0,061	0,090	0,077	0,100
t--	–––	0,900	0,870	0,880	0,850
topt	м	0,055	0,079	0,068	0,085
zлopt	–––	31,353	24,325	60,069	47,969
z'лopt	–––	31,000	24,000	60,000	48,000
t'opt	м	0,056	0,080	0,068	0,085
a1opt	м	0,055	0,079	0,065	0,085
с1u	м/с	555,788	486,988	471,734	438,189
с1a	м/с	162,128	178,288	143,749	216,802
w1u	м/с	122,064	137,521	112,759	79,214
β1	–––	53,051	52,382	51,915	69,964
w1	м/с	202,941	225,163	182,697	230,821

Окончание таблицы 2.8

Tw1*	К	1336,433	1134,992	969,010	837,872
Pw1*	кПа	1342,870	577,045	296,625	132,045
λw1	–––	0,321	0,383	0,336	0,456