Расчёт регулирующей ступени

Тепловой перепад на ступени (примем равным 35% от общего), кДж/кг

H^pc₀=0,35∙ H^’₀

114,41

Адиабатная скорость пара, м/c

C_а=(2000∙ H^pc₀)^1/2

478,351

Степень реактивности первой рабочей решётки

P_P1(принимаем)

0

Степень реактивности направляющей решётки

P_Н(принимаем)

0,05

Степень реактивности второй рабочей решётки

P_Р2(принимаем)

0

Теплоперепад (перерабатываемый в сопловой решётке), кДж/кг

Н₀₁= H^pc₀(1- P_P1- P_Н-P₂)

108,6895

Теплоперепад (перерабатываемый в направляющей решётке), кДж/кг

Н_0H= H^pc₀∙ P_Н

5,7205

Теплоперепад на рабочих лопатках первого венца, кДж/кг

Н^’₀₂= H^pc₀∙ P_P1

0

Теплоперепад на рабочих лопатках второго венца, кДж/кг

Н^’’₀₂= H^pc₀∙ P_Р2

0

Коэффициент скорости

φ(принимаем)

0,965

Действительная скорость пара на выходе из сопловой решётки, м/c

С₁₁= φ∙(2000∙H₀₁)^1/2

449,921

Потеря в соплах, кДж/кг

H_c=(1- φ²)∙ Н₀₁

7,48

Энтальпия пара в точке а₁, кДж/кг

h₁₁= h₀- Н₀₁- H_c

3187,4425

Энтальпия пара в точке а_11i, кДж/кг

h_1i1= h₀- H₀₁

3194,923

Давление пара в точке ац, МПа

P₁₁=f(S₂; h_1i1)

2,32

Удельный объём пара в точке а₁, м³/кг

V₁₁

0,13

Угол выхода потока пара из сопловой решётки, град

α₁₁(принимаем)

12,5

Энтальпия пара в точке а₂₁, кДж/кг

h_2i1= h₀- Н₀₁- Н^’₀₂

3194,923

Давление пара в точке а₂₁, МПа

P₁₁=f(S₂; h_2i1)

2,32

Энтальпия пара в точке а₁₂, кДж/кг

h_1i2= h₀- Н₀₁- Н^’₀₂- Н_0H

3189,202

Давление пара в точке а₁₂, МПа

P₁₂=f(S₂; h_1i2)

2,28

Энтальпия пара в точке а_2i2, кДж/кг

h_2i2= h₀- Н₀₁- Н^’₀₂- Н^’’₀₂ -Н_0H

3189,202

Давление пара в точке а₂₂, МПа

P₂₂=f(S₂; h_2i2)

2,32

U/C_a

(принимаем)

0,2

0,22

0,24

0,26

0,28

Окружная скорость, м/с

U= (U/C_a)∙ C_a

-

117,138

-

-

-

Средний диаметр ступени, м

d=u/(π∙n)

-

0,74

-

-

-

Произведение Е-1Ц, м

ɛ∙l₁₁=G∙V₁₁/

(π∙d∙c₁∙sinα₁₁)

-

0,00684

-

-

-

Степень парциональное^тм

ɛ_опт=3∙( ɛ∙l₁₁)

-

0,02052

-

-

-

Длина сопловых решёток, м

l₁₁∙( ɛ∙l₁₁)/ ɛ_оптb₁₁

-

0,0215

-

-

-

Ширина сопловых решёток, м

b₁₁(принимаем)

-

0,04

-

-

-

Коэффициент скорости сопловой решётки

ϕ

-

0,9663

-

-

-

Размеры лопаток рабочих и направляющих решёток, м

l₂₁=1,02∙ l₁₁+0,002

l₁₂=1,02∙ l₂₁+0,002

l₂₂=1,02∙ l₂₂+0,002

b₂₁(принимаем)

b₁₂(принимаем)

b₂₂(принимаем)

-

0,0292

0,0323

0,0355

0,0249

0,0252

0,0256

-

-

-

Абсолютная скорость пара на выходе из сопловой решётки, м/с

С₁₁=ϕ∙(2000∙ H^pc₀)^1/2

-

514,5

-

-

-

Потеря энергии в сопловой решётке, кДж/кг

Н_с=(1-ϕ²)∙ Н₀₁

-

4,04

-

-

-

Абсолютная скорость пара на входе в рабочую решётки, м/с

С₂₁=ϕ∙(2000∙ Н₀₁)^1/2

-

331,44

-

-

-

Окружная составляющая абсолютной скорости потока пара на входе в рабочую решётку, м/c

С_1u1= С₁₁∙cosα₁₁

-

502,3

-

-

-

Осевые составляющие абсолютной и относительной скоростей потока пара на входе в рабочую решётку, м/c

С_1а1=w_1а1= С₁₁∙ sinα₁₁

-

111,35

-

-

-

Окружная составляющая относительной скорости потока на входе в рабочую решётку, м/c

W_1u1= С_1u1-u

-

386,12

-

-

-

Относительная скорость пара на входе в первую рабочую решётку, м/c

W₁₁=( W²_1u1+W²_1a1)

-

401,85

-

-

-

Угол входа потока в первую рабочую решётку, град

β₁₁=arcsin(w_1а1/w₁₁)

-

11,26

-

-

-

Угол поворота потока, град

∆β=180-(β₁₁+β₂₁)

-

149,56

-

-

-

Коэффициент скорости первой рабочей решётки

Ψ_Р1=0,972-[0,0037+0,0002(∆β-90)]∙(1,4+b₂₁/l₂₁)

-

0,912

-

-

-

Теоретическая относительная скорость пара на выходе из первой рабочей решётки, м/с

W_2n1=(2000∙h^’₀₂+w²₁₁)^1/2

-

598,489

-

-

-

Потеря энергии на рабочих лопатках первого венца, кДж/кг

Н_n1

-

5,03

-

-

-

Энтальпия пара в точке Э21, кДж/кг

h₂₁

-

3019,74

-

-

-

Удельный объём пара в точке аг1, м³/кг

V₂₁

-

0,0991

-

-

-

Осевые составляющие абсолютной и относительной скоростей потока пара на выходе из первой рабочей решётки, м/с

С_2w1= w_2а1= С_1а1l₁₁∙V₂₁/

/( l₂₁∙V₁₁)

-

150,856

-

-

-

Действительная относительная скорость потока пара в выходном сечении первой рабочей решётка, м/с

W₂₁=ψ_P1∙W_2n1

-

545,82

-

-

-

Угол выхода потока пара из первой рабочей решётки, град

β₂₁=arcsin(W_2a1/ W₂₁)

-

12,65

-

-

-

Окружная составляющая относительной скорости на выходе из рабочей решётки первого венца, м/c

W_2u1=-( W²₂₁- W²_2a1)^1/2

-

-598,489

-

-

-

Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе, м/c

C_2u1=W_2u1+U

-

-481,351

-

-

-

абсолютная скорость на выходе из первой рабочей решётки, м/c

C₂₁=( C²_2u1+С²_2а1)^1/2

-

516,145

-

-

-

Угол выхода потока пара из первой рабочей решётки в абсолютном движении, град

α₂₁=arcsin(С_2а1/C₂₁)

-

25,66

-

-

-

Угол поворота потока, град

∆β

-

142,26

-

-

-

Коэффициент скорости направляющей решётки

ϕ_н=0,972-[0,0037+0,0002(∆β-90)]∙(1,4+b₁₂/l₁₂)

-

0,945

-

-

-

Теоретическая скорость потока на выходе из направляющей решётки, м/с

c₁₁₂=(2000∙ Н_0H+ C²₂₁)^1/2

-

501,08

-

-

-

Действительная абсолютная скорость на выходе из направляющей решётки, м/с

C₁₂= ϕ_н∙ c₁₁₂

-

473,52

-

-

-

Потери энергии в направляющей решётке, кДж/кг

Н_н=(1-ϕ²_н)∙

∙(Н_0H+с²₂₁/2000)

-

13,845

-

-

-

Энтальпия пара в точке а₁₂, кДж/кг

h₁₂= h₂₁- Н_0H∙ Н_н

-

3031,45

-

-

-

Удельный объём пара в точке а₁₂, м³/кг

V₁₂=f(P₁₂;h₁₂)

-

0,102

-

-

-

Осевая составляющая абсолютной скорости на выходе из направляющей решётки, м/с

C_1a2= C_2a1∙l₂₁∙V₁₂/

/( l₁₂∙V₂₁)

-

133,36

-

-

-

Угол выхода потока из направляющей решётки, град

α₂₁=arcsin(c_1a2/c₁₂)

-

17,45

-

-

-

Окружная составляющая абсолютной скоро`сти потока пара на входе во вторую рабочую решётку, м/с

C_1u2=C₁₂cos α₁₂

-

356,78

-

-

-

Осевые составляющие абсолютной и относительной скоростей потока пара на входе во вторую рабочую решётку, м/с

C_1a2=W_1a2=C₁₂sin α₁₂

-

168,14

-

-

-

Окружная составляющая относительной скорости потока пара на входе во вторую рабочую решётку, м/с

W_1u2= C_1u2-U

-

238,862

--

-

-

Относительная скорость пара на входе во вторую рабочую решётку, м/с

W₁₂=( W²_1u2- W²_1a2)^1/2

-

288,98

-

-

-

Угол входа пара во вторую рабочую решётку, град

β₁₂=arcsin(W_1a2/ W₁₂)

-

41,54

-

-

-

Угол поворота потока, град

∆β

-

113,66

-

-

-

Коэффициент скорости второй рабочей решётки

ψ_P2=0,972-[0,0037+0,0002(∆β-90)]∙(1,4+b₂₂/l₂₂)

-

0,9746

-

-

-

Теоретическая относительная скорость потока на входе из рабочих лопаток второго венца, м/с

W_2n2=(2000∙h^’’₀₂+w²₁₂)^1/2

-

288,12

-

-

-

Действительная относительная скорость потока на выходе из рабочих лопаток второго венца, м/с

W₂₂= ψ_P2∙ W_2n2

-

280,8

-

-

-

Потеря энергии на второй рабочей решётке, кДж/кг

H_n2=(W²_2n2-W²₂₂)/2000

-

2,7

-

-

-

Энтальпия пара в точке а₂₂, кДж/кг

h₂₂=h₁₂- h^’’₀₂+H_n2

3002,4

-

-

-

Удельный объём пара в точке а₂₂, м³/кг

V₂₂=f(P₂₂;h₂₂)

-

0,11898

-

-

-

Осевые составляющие абсолютной и относительной скоростей потока пара на выходе из рабочих лопаток второго венца, м/с

С_2а2=W_2а2

W_2а2=W_1a2∙l₁₂∙V₂₂/(l₂₂∙V₁₂)

-

89,45

-

-

-

Угол выхода потока пара из второй рабочей решётки, град

Β₂₂= arcsin(W_2a2/ W₂₂)

-

29,69

-

-

-

Окружная составляющая относительной скорости на выходе из рабочей решётки второго венца, м/с

W_2u2=-(W²₂₂/ W²_2a2)

-

-178,98

-

-

-

Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе, м/с

C_2u2= W_2u2+U

-61,842

Абсолютная скорость на выходе из первой рабочей решётки, м/с

С₂₂=(С²_2u2+C²_2a2)^1/2

-

187,63

-

-

-

Угол выхода потока пара из первой рабочей решётки в абсолютном движении, град

α₂₂= arccos(-C_2u2/ C₂₂)

-

66,13

-

-

-

Потеря энергии с выходной скоростью ступени, кДж/кг

Н_В=с²₂₂/2000

-

17,6

-

-

-

Механическая энергия, полученная рабочими лопатками, кДж/кг

L=U[C_1u1- C_2u1)∙( C_1u2-c_2u2)]/1000

-

78,12

-

-

-

Потеря энергии в сопловой решётке, кДж/кг

Н_с=(1-ϕ²)∙ Н₀₁

-

4,04

-

-

-

Потеря энергии на рабочих лопатках первого венца, кДж/кг

Н_n1=(1-ψ²_P1)∙w²_2n1/2000

-

6,78

-

-

-

Потери энергии в направляющей решётке, кДж/кг

Н_Н=(1-ϕ²_н)∙w²_2n1/2000

-

10,34

-

-

-

Потери энергии на второй рабочей решётке, кДж/кг

Н_n2=(w²_2n2-w²₂₂)/2000

-

3,047

-

-

-

Потеря энергии с выходной скоростью ступени, кДж/кг

Н_В=с²₂₂/2000

-

17,6

-

-

-

И того, кДж/кг

Н^’’₀=L+H_C+H_n1+H_H+H_n2+H_В

-

119,927

-

-

-

Относительный лопаточный КПД ступени

η_ол=L/ H^pc₀

-

0,55

-

-

-

Потеря мощности на трении и вентиляцию, кДж/кг

N_ТВ=[d²+0,4∙(1-ɛ)∙

∙100^1,5∙d∙(l^1,5₂₁+l^1,5₂₂)]∙2∙u³/

/(100³∙(v₁₁+v₂₂))

-

84,52

-

-

-

Удельные потери на трении и вентиляцию, кДж/кг

Н_ТВ=N_ТВ/G

-

11,5

-

-

-

Площадь выходного сечения сопел, см²

F=G∙v₁₁/c₁

-

47,06

-

-

-

Число групп сопел регулирующих клапанов

m(принимаем)

-

4

-

-

-

Коэффициент сегментных потерь (“выколачивания”)

£_ВК=[(b₂₁∙l₂₁)+(b₂₂∙l₂₂)]∙

∙0,11η_оп∙mu/(c_а∙F)

-

0,023763

-

-

-

Потери сегментные, кДж/кг

Н_вк∙Н^pc₀∙£_ВК

-

9,875

-

-

-

Степень сухости пара на выходе из сопловой решётки

X₁₁f(P₁₁;h₁₁)

-

1

-

-

-

Степень сухости пара на входе из рабочей решётки второго венца

X₂₂f(P₂₂;h₂₂)

-

1

-

-

-

Потери от влажности, кДж/кг

Н_ВЛ=0,425∙Н^pc₀∙(2-Х₁₁-Х₂₂)

-

-

-

-

-

Внутренний относительный КПД ступени

η^ст_0i=η_оп-( Н_ТВ+ Н_ВК+Н_ВЛ)/ /Н^pc₀

-

0,7789

-

-

-

Внутренний (использованный) теплоперепад ступени, кДж/кг

Н_i= Н^pc₀∙ η^ст_0i

-

110,4

-

-

-

Энтальпия пара на выходе из ступени, кДж/кг

h_K=h₀- Н_i

-

3192,6

-

-

-