Методика расчета рабочей решетки турбинной ступени (регулирующей)

Тепловой перепад, используемый в соплах, подсчитанный при расчете сопл, откладывается от точки О.

Тепловой перепад, использованный на лопатках,

h₀₂ = ρ ∙_∙ h₀^рс

откладывается согласно распределению степени реакции по лопаточному аппарату ступени.

Построение треугольников скоростей и определение всех их элемен­тов дает возможность выбрать типы профилей лопаточных решеток, определить потери в лопаточном аппарате, относительный лопаточный к.п.д., шаг и количество лопаток

Входной треугольник скоростей строится по углу α₁, скоростям C₁ и U [1, рис.11] в любом удобном масштабе (1мм : 10м/с или 1мм : 5м/с).

C₁ = C_1t ∙φ м/с

где φ —коэффициент скорости сопловой решетки, принят при подсчете;

h₁ − потери энергии в соплах;

U − может быть определено по формуле:

U = π ∙ d^рс ∙ n м/с

где n= 50 с ^–1

Относительная скорость W₁ на входе в рабочую решетку и угол β₁ определяются графически из входного треугольника скоростей [1, рис.11].

Для определения параметров пара перед этой решеткой строится действительный процесс расширения в соплах в hs-диаграмме.

Построение производится следующим образом. От конца теплового процесса в соплах h₀₁^рc вверх откладывается величина потерь в соплах h₁^рc проводится линия энтальпии до пересечения с изобарой P₁^рc.

Теоретическая относительная скорость пара на выходе из рабочей решетки:

, м/с.

Ч исло Маха:

Где: K = 1,3 (для перегретого пара)

К = 1,15 (для влажного пара)

P₂ - давление за рабочей решеткой [1, рис.10], Па;

V_2t – удельный объем за рабочей решеткой, м³/кг.

Выходная площадь рабочей решетки по уравнению неразрывности

F₂ = G∙V_2t / μ_2t ∙ W_2t, м²

Где: μ_2t - коэффициент расхода рабочей решетки [1, рис.8] определяется в зависимости от степени реакции и величины перегрева пара.

Высота рабочей лопатки: l₂ =l₁+Δ₁+Δ₂ мм,

где l₁ - высота сопловых лопаток (из расчета сопл);

величины перекрыш Δ₁ и Δ₂ принимаются по таблице 1.

Таблица 1

Высота сопловой решетки l1, мм	Перекрыша
	Внутренняя Δ1, мм	Внешняя Δ1, мм
≤35	≤1,0	≤2
35 – 55	1,0	2,0 – 2,5
55 – 75	1,5 – 2,0	2,5 – 3,0
75 – 150	2,0 – 2,5	3,0 – 3,5
150 – 300	2,0 – 3,0	3,5 – 4,0
300 – 400	5,0 – 6,0	6,5 – 7,5
400 – 625	7,0 – 9,0	7,5 – 9,0
625 – 700	9,0 – 12	9,0 – 12
700 – 950	12 – 15

Угол выхода пара из рабочей решетки определяется по формуле:

, где l₂ - в м.

Действительная относительная скорость выхода пара из рабочей решетки:

W₂ = Ψ∙W_2t м/с,

Где скоростной коэффициентΨ определяется в зависимости от l₂ и углов β₁ и β₂ [1, рис.12] _.

По полученным значениям W_2, β_2, и U строится выходной треугольник скоростей. Из выходного треугольника определяются абсолютная скорость выхода пара C₂ и угол выхода потока из сопл α₁.

По М_2t и β_2э выбирается профиль рабочей решетки.

Геометрические характеристики профилей приведены в таблице 10.

Количество рабочих лопаток _, где t₂ = b∙t