31. Потери в ступени, связанные с парциальным подводом пара.

Степень парциальности e – отношение длины дуги L, занятой соплами, ко всей длине окружности , с диаметром равным среднему диаметру решетки:

или

В ступенях с парциальным подводом пара, пар на рабочие лопатки поступает не по всей длине окружности, а только по некоторой ее части.

1) пар перемещается от корня рабочих лопаток и переходит к их периферии при этом возможно движение в обратную сторону, следовательно

e_кож – часть дуги окружности занимаемым защитным кожухом

2) Другой составляющей являются потери на концах дуг подвода пара

- на правом конце дуги подвода пара:

1) затраты энергии на выталкивание застойного пара

2)затраты энергии на подсос пара из зазора

- на левом конце дуги подвода пара:

1) затраты энергии на подсасывание застойного пара из зазора за счет инерционного воздействия оставшегося в канале активного пара

2)потери располагаемой энергии из-за утечки активного пара в зазор между диафрагмой и РЛ

i – число пар концов сопловых сегментов

32. Потери от утечки в ступени

Потери от утечки рабочего тела связаны с протечками через зазоры сопловых или рабочих лопаток. Эти протечки не совершают полезной работы в ступени, поэтому энергия пара или газа протечки является потерянной.

а) под действием перепада давление p₀ – p₁ через диафрагменное уплотнение проходит расход

б) под действием перепада давлений p₁ – p₂ через надбандажное уплотнение проходит расход

*схемы уменьшения “вредных” протечек пара через зазоры в турбинах

1) Потери от утечки через диафрагменное уплотнение

2) Потери от утечки через зазоры над рабочими лопатками

Утечки удается снизить благодаря лабиринтным уплотнениям, в которых чем больше число ступенек, тем меньше расход пара через зазор.

33. Процесс расширения в лабиринтных уплотнениях ( с тремя и шестью гребнями. Доказать, что увеличение числа гребней приводит к снижению утечки газа.

т.к. и

На рисунке показан процесс течения пара в уплотнении, состоящем из шести щелей в сравнении с аналогичным процессом состоящим из трех щелей при одинаковых параметрах пара перед и за уплотнениями.

Удвоение числа щелей в уплотнении приводит к уменьшению теплоперепада приходящуюся на одну щель в среднем в 2 раза. => скорость в щелях и расход пара в уплотнении при этом уменьшается в раз при условии, что во всех щелях скорости дозвуковые.

Вывод: расход пара через уплотнения обратно пропорционален корню квадратному из числа щелей

34. Назаначение лабиринтных уплотнений. Объяснить, чем определяется эффективность их применения

Для уменьшения протечек через зазоры между статором и ротором турбины применяются лабиринтные уплотнения, представляющие собой последовательный ряд сужений для потока протечки. Используют лабиринтные уплотнения ступенчтого или прямоточного типа.

В щели поток ускоряется до сравнительно большой скорости с_щ , в камере за щелью уплотнения ступенчатго типа он тормозится практически до нулевой скорости.

Торможение в камере идет без восстановления механической энергии. Давление в камере устанавливается наже давления перед щелью в следующих щелях и камерах, процессы повторяются. Таким образом давление от камеры к камере по потоку уменьшается, а энтальпия пара во всех камерах остается неизменной.