Геометрические параметры рабочих лопаток (см.рис. )

1.28. Геометрические параметры рабочих лопаток (см.рис. )

1.29.1. Перекрышка рабочих лопаток должна составлять  = 3...5 мм и может быть оценена по формуле:

  = 1,8 + 0,06

= 5,0711 мм

1.29.2. Общая перекрышка в ступени должна быть распределена между периферийной и корневой перекрышками.

= (0,40...0,45)

= (0,55...0,60)

 =  2,2820 мм

= 2,7891 мм

1.29.3. Высота рабочей лопатки.

 = 59,5899 мм

1.29.3. Средний диаметр рабочей решётки.

.= 430,7417 мм

1.30. Угол выхода потока газа из рабочих каналов.

 

 = 25,3766 гр.

 = 0,4429 рад.

1.31. Скорость выхода газа из ступени.

 

= 82,86127 м/с

1.32.Угол выхода газа из ступени.

 = 90,6523 гр.

 = 1,58218 рад.

1.33. По величинам \Л/2, С2, а2, р2, строим выходной треугольник скоростей для среднего сечения (рис. ), что позволит проконтролировать правильность соотношений между ними и в целом по ступени.

1.34.Работа на окружности ступени.

= 46098,8260 Дж.

Эта величина может быть определена и по другим формулам.

 = = 46098,83 Дж.

 =  = 46098,83 Дж.

1.35. Мощность вырабатываемая ступенью,

= 428719,08 Ватт.

1.36. Окружной КПД ступени.

 

 Коэффициент использования энергии газа, в данном расчете принимаем х=0.

= 0,84800

1.37. Полные параметры газа по состоянию за ступенью.

1.37.1. Скорость звука в газе.

  

= 499,2588 м/с

1.37.1.Число Маха по относительной скорости выхода газа.

  

= 0,38724

1.37.2. Число маха по скорости выхода газа из ступени.

 

= 0,16597

1.37.3. Полная температура газа в относительном движении.

  

= 666,840818 К

1.37.4. Полное давление газа в относительном движении.

 = 0,28802 Па

1.37.5. Полная температура газа в абсолютном движении.

 

= 653,69748 К

1.38. Использованный теплоперепад.

 = 46187,3244 кДж/кг

Эта величина должна совпадать с величиной работы на окружной скорости

с точностью до погрешности в вычислений.

1.39. Потери энергии в ступени.

 1.39.1. Потеря в соплах.

=

= 2351,10411 кДж/кг

1.39.2.Потеря в рабочих каналах.

 =  

= 2431,92263 кДж/кг

1.39.3. Потеря с выходной скоростью.

 = 3432,99463 кДж/кг

1.39.4. Контроль величины использованного тепло перепада.

 = 46145,51 кДж/кг

1.40. Изменение энтропии.

1.40.1. Процесс в соплах.

 = 3,650

1.40.2. Процесс в рабочих каналах.

= 3,78822

1.41. Имеющиеся данные позволяют завершить построение процесса расширения газа в ступени на i-s диаграмме.

1.42. Построение эскиза продольного разреза проточной части ступени (рис. )

Для определения геометрических параметров, которые не были ранее рассчитаны, имеются рекомендации[ ].

Вр.к.=(0,2...0,4)lp. Вр.к.= 23,836 мм

Вр.п.=(0,12...0,3)lр. Вр.п.= 17,877 мм

Вс.к.=Вс.п.=(1,2...1,5)Вр.к. Вс.к.= 35,754 мм

=(0,2...0,4)1р = 23,836 мм

=(0,01...0,02)1р. = 1,192 мм

Ширина рабочей лопатки в корневом сечении может быть оценена по формуле:

Вр.к. =

 Вр.к.= 18 мм

где: ≈ 0,1- коэффициент формы корневого сечения;

- относительный шаг решетки в корневом сечении;

 - угол выхода потока из рабочей решетки в корневом сечении.

2. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СТУПЕНИ С УЧЁТОМ ЗАКОНА ЗАКРУТКИ.

2.1. Условия выполнения расчёта:

2.1.1. В общем случае расчеты такого типа проводятся для осевого зазора между сопловой и рабочей решётками и для осевого зазора за ступенью. В данной работе второй расчёт можно не выполнять, т.к. ступень проектируется близкой к оптимальной, у которой и мало, закрутка потока за ступенью незначительна. Отсюда следует, что Р2 можно принимать постоян­ной по высоте ступени.

2.1.2. Ввиду переменности многих параметров по высоте закрученной ступени для её профилирования недостаточно расчёта по среднему диаметру. Обычно выполняют расчеты для сечений на расстоянии 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 высоты ло­патки. В настоящей работе достаточно провести расчеты для корневого, среднего и периферийного сечений.

2.1.3. Исходными данными для этой части расчетов служат:

- закон закрутки ступени,

- размеры ступени,

- параметры ступени , рассчитанные на среднем диаметре.

2.1.4. Ряд параметров: параметры газа перед ступенью, в частности, Ро*, То*, а также коэффициенты скорости  и  постоянными по высоте ступени.

2.1.5. Из постоянства по высоте ступени Ро*, То* и Р2 вытекает весьма важное следствие о постоянстве по высоте ступени полного располагаемого тепло перепада *.

2.1.6. Расчеты для всех сечений ступени однотипны и могут выполняться одновременно. Для таких расчетов целесообразно табличная форма.

 2.2. Предварительные расчеты.

2.2.1. Радиус корневого сечения.

к=

к= 185,5759 мм

2.2.2. Радиус периферийного сечения.

п=

п= 245,1658 мм

2.2.3.Окружные составляющие абсолютных скоростей газа на среднем диаметре.

= 263,4326 М/С

.= -0,943323 м/с

2.2.4. Осевая составляющая абсолютной скорости выхода газа из сопел на среднем диаметре.

= 85,59444 М/С

2.3. Примечания к методике.

2.3.1. Данные в колонку для среднего сечения могут быть перенесены из расчета по среднему диаметру, однако, для контроля хода расчетов целесообразно эти данные также вычисляются по общему правилу.

2.3.2. Последовательность и формулы вычислений для "обратного" закона зак­рутки в строках 3, 4. 5 следующие:

Строка 3. Угол выхода потока из сопел

 

Строка 4. Осевая составляющая скорости

 

Строка 5. Окружная составляющая скорости