Расчёт остальных ступеней давления

№ ступени

Z

3

4

5

6

Теплоперепад на ступень, кДж/кг

H₀

209,71

209,71

209,71

209,71

Реактивность в расчётном сечение

P=1-(d_K/d)^1,8

0,05697

0,1338

0,25623

0,43929

Располагаемый теплоперепад в сопловой решётке, кДж/кг

H₀₁=(1-p)∙ H₀

197,763

181,65

155,975

115,356

Располагаемый теплоперепад в рабочей решётке, кДж/кг

H₀₂=p∙ H₀

11,763

28,06

53,735

90,374

Коэффициент скорости

ϕ(принимаем)

0,954

0,954

0,954

0,954

Адиабатная скорость пара, м/с

с₁= ϕ∙(2000∙ H₀₁)^1/2

600

575,02

532,833

458,23

Энтальпия в точке А_1t, кДж/кг

h_1t=h^pc- H₀₁, h_nt=h₀- H₀₁

2689

2526,1

2393,31

2279,38

Давление в точке А_1t, Мпа

P_1t

0,2849

0,0904

0,0265

0,0075

Энтальпия в точке А_2t, кДж/кг

h_2t= h_1t- H₀₂

2677,05

2498,04

2339,58

2189,01

Давление в точке А_2t, Мпа

P_2t

0,2664

0,0755

0,018

0,0036

Потери в сопловой решётки, кДж/кг

H_c=(1-ϕ²)∙

(H₀₁+μ∙c²₀/2000)

17,776

16,33

14,02

10,369

Энтальпия в точке А₁, кДж/кг

h_A1= h_1t+ H_c

2706,77

2542,43

2407,34

2289,75

Удельный объём пара в точке А₁, м³/кг

V_A1

0,63122

1,7565

7,75757

16,8942

Угол, град

α₁(принимаем)

15

20

25

30

Произведение ɛ∙l₁, м

ɛ∙l₁=G∙ V_A1/(π∙d∙c₁∙sinα₁)

0,0281

0,0589

0,2089

0,3822

Степень парциальности

ɛ_опт

-

-

-

-

Окончательная длина сопловых лопаток, м

l₁= ɛ∙l₁/ ɛ_опт

0,0281

0,0589

0,2089

0,3822

Ширина сопловых лопаток, м

b₁(принимаем)

0,0465

0,0487

0,0937

0,1457

Коэффициент скорости

ϕ=0,98-0,009∙b₁/l₁

0,9785

0,9793

0,97596

0,97657

Окружная скорость на среденм диаметре, м/с

U=π∙d∙n

308,505

323,42

351,994

411,811

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

C_1U=C₁∙cosα₁

594,42

554,67

494,027

406,227

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

C_1A=W_1A= C₁∙sinα₁

159,275

201,884

230,368

234,536

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

W_1U= C_1U-U

285,915

231,25

142,033

-5,584

Относительная скорость пара на входе в рабочую решётку, м/с

W₁=(W²_1U+ W²_1A)^1/2

327,286

306,975

270,634

234,602

Угол входа потока в рабочую решётку, град

β₁=arcsin(w_1A/w₁)

29,12

41,12

58,34

88,64

Перекрышка ∆l, м

∆l(принимаем)

0,002

0,002

0,002

0,002

Окончательная длина рабочих лопаток, м

l₂=l₁+∆l

0,0301

0,0609

0,2109

0,3842

Ширина рабочих лопаток, м

b₂(принимаем)

0,025

0,02809

0,0431

0,0604

Угол поворота потока, град

∆β=180-(2∙ β₁-2)

125,76

101,76

67,32

6,72

Коэффициент скорости рабочей решётки

ψ=0,972-[0,0037+0,0002(∆β-90)]∙(1,4+b₂/l₂)

0,947

0,96052

0,97371

0,99347

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

W_2n= (2000∙ H₀₂+w²₁)^1/2

361,953

387,75

425,103

485,578

Действительная относительная скорость пара на выходе из решётки, м/с

W₂= ψ∙ W_2n

342,77

372,446

413,927

482,41

Потеря в рабочей решётке, кДж/кг

H_п=(1- ψ²)∙ W_2n/2000

6,76

5,819

4,69

1,535

Энтальпия (начальная для последующей ступени) в точке А₂, кДж/кг

h_A2= h_A1- H₀₂+ H_п

h₀= h_A2

2701,59

2520,19

2358,29

2200,91

Удельный объём пара в точке А₂, м³/кг

V_A2

0,67161

2,0656

7,5819

32,9188

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

С_2а=W_2a=W_1a∙l₁∙V_A2/(l₂∙V_A1)

158,212

229,613

223,016

454,621

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

W_2U=-(w²₂-w²_2A)^1/2

-304,07

-293,24

-348,71

-161,36

Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе, м/с

С_2U= W_2U+U

4,432

30,173

3,283

250,444

Абсолютная скорость на выходе из рабочей решётки, м/с

c₂=-(c²_2U-c²_2A)^1/2

158,274

231,587

223,04

519,04

Угол, град

β₁=arcsin(w_2A/w₂)

27,49

38,06

32,6

70,46

Угол, град

α₂=arccos(-С_2U /C₂)

91,6

97,49

90,84

118,85

Потеря с выходной скоростью ступени, , кДж/кг

H_B=c²₂/2000

12,525

26,816

24,873

134,70

Удельная работа пара на лопатках ступени, кДж/кг

L=U∙( С_1U / С_2U)/1000

182,014

169,633

172,739

64,153

Располагаемый теплоперепад ступени, кДж/кг

H^’₀=H₀+C²₀/2000

209,71

209,71

209,71

205,73

Расход энергии, кДж/кг

L+H_c+H_п+Н_В

209,71

209,71

209,71

205,73

Погрешность расчёта, %

δ=100(H^’₀-( L+H_c+H_п+Н_В))/ H^’₀

0,00047

0,00047

0,00047

0,00047

Диаметр диафрагменного уплотнения, м

d_y(принимаем)

0,35

0,35

0,35

0,35

Радиальный зазор в уплотнение, м

δ_y(принимаем)

0,0003

0,0003

0,0003

0,0003

Число гребней в лабиринтном уплотнение диафрагмы

z(принимаем)

3

3

3

3

Коэффициент расхода через диафрагменное уплотнение

μ_y(принимаем)

0,7

0,7

0,7

0,7

Коэффициент расхода через сопловую решётку

μ₁(принимаем)

0,98

0,98

0,98

0,98

Относительный лопаточный КПД ступени

η_оп=L/ H^’₀

0,8679

0,80889

0,8237

0,31183

Коэффициент потерь от утечек пара через диафрагменное уплотнение

ξ_y= μ_y∙ δ_y∙ d_y∙ η_оп/ μ₁∙d∙l₁∙z^1/2∙sinα₁

0,00263

0,00084

0,00018

0,00002

Эмпирический коэффициент

K_тр(принимаем)

0,0005

0,0005

0,0005

0,0005

Отношение U/c_ИЗ

u/c_из=u/(2000∙H^’₀)^1/2

0,4764

0,49939

0,54351

0,642

Коэффициент потерь на трение диска

ξ_T= K_тр∙d∙( u/c^’₁)³/( ɛ_опт∙π∙l₁∙sinα₁)

0,00465

0,00202

0,00064

0,00057

Коэффициент потерь энергии от влажности

ξ_ВЛ=(η_оп- ξ_y- ξ_T)∙(1-х)

0,00705

0,05041

0,08587

0,04464

Внутренний относительный КПД ступени

η_0i= η_оп- ξ_y- ξ_T- ξ_ВЛ

0,8536

0,7556

0,737

0,26658

Суммарные дополнительные потери ступени, кДж/кг

H_ДОП=( ξ_y+ ξ_T+ ξ_ВЛ)∙(H₀∙μ∙c₀²/2000)

3,01

11,175

18,183

9,309

Внутренний теплоперепад ступени, кДж/кг

H_i=( H₀∙μ∙c₀²/2000)∙ η_0i

89,045

82,10

49,06

33,78

Полная внутренняя мощность ступени, кВт

N_i=G∙H_i

611,25

504,78

435,15

250,78

Полная энтальпия пара за ступенью, кДж/кг

h_kn=h₀- H_i

2707,75

2549,29

2394,74

2339,9