Вопрос № 328 Работа ступени при увеличении теплоперепада по сравнению с расчетным. Построить и объяснить треугольники скоростей.

В стационарных ПТ, работающих на ЭС с постоянной частотой вращения, окружные скорости при изменении нагрузки турбины сохраняются постоянными. Теплоперепады при этом меняются, причём в различных ступенях по-разному. Наибольшим изменениям подвергаются теплоперепады последних ступеней и регулирующих ступеней турбин с сопловым парораспределением.

Рассмотрим случай, когда теплоперепад ступени станет больше расчётного. В этом случае возрастёт абсолютная скорость выхода пара из сопловой решётки С_{11 >} С₁ и уменьшится отношение скоростей u/С_ф, т.к.  С_ф=√2Н₀.

Если при этом С₁₁ начнёт превышать скорость звука, то поток в косом срезе начнет отклоняться, увеличение С₁₁ ведет к уменьшению β₁₁ и поток будет натекать с положительным углом атаки при входе в рабочую решетку. Это может вызвать отрыв потока на спинке профиля и значительный рост потерь в рабочей решетке. Давление перед рабочей решеткой   ρ, а если расчетное значение ее было мало, то появится отрицательная степень реактивности. Как видно из треугольника выходных скоростей абсолютная скорость выхода пара из рабочей решетки увеличится (С₂₁>С₂) и изменение ее направления приведет к том, что натекание на сопловую решетку последующей ступени будет происходить положительным углом атаки.

u- окружная скорость, с1- абсолютная скорость на выходе из сопловой решётки, W1- относительная скорость входа потока в раб. Решётку, альфа 1-угол входа потока в раб. Решётку, β₁ – угол направления входных кромок раб. Решёток.

с2- абс. Скорость на выходе из раб решётки, w2-относительная скорость, альфа2- угол выхода потока из раб. Решётки.

Наглядное представление о режиме работы ступени и её экономичности дают треугольники скоростей.

Вопрос № 329 Работа ступени при уменьшении теплоперепада по сравнению с расчетным. Построить и объяснить треугольники скоростей.

В стационарных ПТ, работающих на ЭС с постоянной частотой врашения, окружные скорости при изменении нагрузки турбины сохраняются постоянными. Теплоперепады при этом меняются, причём в различных ступенях по-разному. Наибольшим изменениям подвергаются теплоперепады последних ступеней и регулирующих ступеней турбин с сопловым парораспределением.

Рассмотрим случай, когда теплоперепад ступени станет меньше расчётного. В этом случае уменьшится абсолютная скорость выхода пара из сопловой решётки С₁₁ < С₁ и увеличится отношение скоростей u/С_ф, т.к.  С_ф=√2Н₀.

Отложим из вершины треугольника вектор скорости С₁₁, вычтем геометрически из него неизменную окружную скорость u и получим новую относительную скорость входа пара на рабочие лопатки ω₁₁, которая стала меньше расчетной, значительно отклонилась от первоначального направления и встречает входную кромку рабочих лопаток с отрицательным углом атаки δ₁=β₁-β₁₁. Т.е. поток пара ударяет в спинки лопаток, это приводит к значительным потерям энергии в каналах рабочих лопаток и уменьшению КПД ступени. Вместе с этим  отношение скоростей u/С_ф сопровождается степени реактивности.

Сокращение телп. перепада ступени также сопровождается  относительной скорости выхода пара из рабочей решетки ω21< ω2  изменяется значение и направление абсолютной скорости с21.

u- окружная скорость, с1- абсолютная скорость на выходе из сопловой решётки, W1- относительная скорость входа потока в раб. Решётку, альфа 1-угол входа потока в раб. Решётку, β₁ – угол направления входных кромок раб. Решёток.

с2 - абс. Скорость на выходе из раб решётки, w2-относительная скорость, альфа2- угол выхода потока из раб. Решётки.

Наглядное представление о режиме работы ступени и её экономичности дают треугольники скоростей.