Выбор конструктивной схемы проточной части
При выбранном значении
и, соответственно
,
возможно различное конструктивное
выполнение газовой турбины с точки
зрения меридионального очертания ее
проточной части.
Выбираем схему, где
а
меняются от ступени к ступени. В этой
схеме представляет возможным получить
наименьший угол раскрытия проточной
части.
Определение длины сопловой лопатки первой ступени
Определим длину сопловой лопатки первой ступени:
где — массовый расход газа через сопловой аппарат первой ступени;
— угол выхода потока из сопловых лопаток
на среднем диаметре;
— скорость потока газа на выходе из
сопел первой ступени:
— степень реактивности на среднем
диаметре;
— принятый теплоперепад на первую
ступень;
— теплоперепад, соответствующий скорости
входа потока в сопловой аппарат первой
ступени;
— удельный объем газа на выходе из
соплового аппарата первой
ступени:
где
— газовая постоянная сухих продуктов
сгорания;
и
— температура и давление газа за
сопловыми лопатками;
а)
Температуру
находят по энтальпии
которая рассчитывается следующим
образом:
б) Давление газа за сопловыми лопатками первой ступени:
По
=>
По
=>
Построение схемы проточной части газовой турбины
Определим угол раскрытия проточной части
где z — число ступеней;
— длины рабочей лопатки последней
ступени и сопловой
лопатки первой ступени;
Осевая ширина рабочих лопаток в корневых и наружных сечениях последней ступени:
Осевая ширина сопловых лопаток первой ступени:
Схема проточной части изображена на рис.5.2.
Рис. 5.2. Схема проточной части газовой турбины |
Расчет проточной части газовой турбины по среднему диаметру
Расчет проточной части турбины выполняется по компьютерной программе, разработанной на кафедре.
Методика расчета проточной части газовой турбины построена в предположении, что охлаждаемые сопловые лопатки имеют дефлекторную конструкцию с поперечным течением охлаждающего воздуха и выбросом его в проточную часть через щели в выходной кромке. Рабочие лопатки — с канальной, петлевой или иной системой охлаждения с выбросом воздуха в проточную часть турбины в области радиального зазора.
Схема процесса расширения газа в ступени
Схема процесса расширения газа в ступени представлена на рис.6.1.
Рис.6.1. схема процесса расширения газа в ступени
Исходные данные для расчета проточной части газовой турбины
3 - Число ступеней турбины
464.84 - Gгаза, кг/с
1530 - T*газа, К
7.471 - Р*газа, бар
50 - n, об/с
====================== 1-я ступень
227.3903 - Hs, кДж/кг
1.974 - D1, м
0.2809 - L1, м
6.33268 - Gвозд, кг/с
568.4902 - Твозд, К
628.416 - Свозд, м/с
20 - Угол_возд, град
1.974 - D2, м
0.3622 - L2, м
0 - Gвозд, кг/с
0 - Твозд, К
====================== 2-я ступень
189.4919 - Hs, кДж/кг
1.974 - D1, м
0.47064 - L1, м
6.5697 - Gвозд, кг/с
600 - Твозд, К
0 - Свозд, м/с
0 - Угол_возд, град
1.974 - D2, м
0.5311 - L2, м
0 - Gвозд, кг/с
0 - Твозд, К
====================== 3-я ступень
208.411 - Hs, кДж/кг
1.974 - D1, м
0.6525 - L1, м
0 - Gвозд, кг/с
0 - Твозд, К
0 - Свозд, м/с
0 - Угол_возд, град
1.974 - D2, м
0.68744 - L2, м
0 - Gвозд, кг/с
0 - Твозд, К