Расчет основных параметров турбины

Рассчитываемая турбина работает в импульсном потоке отработавших газов, что необходимо учесть при выполнении расчета.

14. Отношение максимального давления на входе к среднему давлению принимается по рис.58 [2] для предварительно выбранной схемы выпуска отработавших газов - из трех цилиндров в один короткий выпускной кол­лектор малого объема

∆Рm

∆Рmax

= 1,5.

15.Поправочный коэффициент при импульсной схеме выпуска газов принимается по рис. 58 [2]

η_попр = 0,96.

16.Коэффициент полезного действия турбины с учетом импульсного подвода газа

η_ти =η_т· η_попр = 0,75·0,96 = 0,72.

17. Общий коэффициент полезного действия турбины

η_ткп = η_к · η_ти = 0,78·0,72 = 0,562.

18 Адиабатная работа турбины

Нк

Нт

ηткп

0,562

85,7

= = = 152,6 кДж/кг.

19.

Нт

Адиабатный перепад температур

1,34-1

1,34

()·287

152,6·103

k-1

k

() R

∆t_т = = = 135 °С,

где k = 1,34 - показатель адиабаты для отработавших газов,

R =287 - газовая постоянная.

20. Коэффициент импульсности напора принимается по данным рис. 57 а [2] по величине разницы давлений

∆Р=Р_к– 100 = 241 – 100 = 141 кПа,

К_н = 1,05.

21. Расчетная адиабатная работа турбины

Н_тp =К_н · Н_т = 1,05·152,6 = 160,2 кДж/кг.

22. Коэффициент импульсности расхода принимается по рис. 57а [2]

К_G = 1,05

23. Внутренний коэффициент полезного действия турбины, см. п. 6, (должен быть 0,80…0,86)

η_i = 0,80…0,86 = 0,81.

24. Температура газа на выходе из турбины

Т₂ = Т_т - ∆t_т·η_i · η_попр = 858-135·0,81·0,96 = 752,8 К.

25. Плотность газа на выходе из турбины, кг/м3

R Т2

Р2

287·752,8

ρ₂ =10³ = 1000· = 0,48 кг/м³.

26. Расчетный расход газа через турбину

G_тр =К_GG_т = 1,05·2,8 = 2,94 кг/с.

27. Пропускная способность турбины

0,48 √160,2

ρ2 √ Нтp

223 Gтр

223·2,94Gтр

µF = = = 107,5 см².

28.

Нтp· ηi

Расчетная температура газа на выходе из турбины

160,2·0,81·103

Т_тр = Т₂ + = 752,8 + = 868 К.

29.

Нтp

Расчетный перепад температур в турбине

160,2·103

∆t_тр = = = 142 К.

30. Относительный перепад температур

Ттр

∆tтр

∆t_тр = = =0,163.

31. Степень понижения давления принимается по величинам ∆t_тр= 0,163 и k = 1,34 по приложению 1 [2]

π_тр = 1,96.

32. Расчетное давление газа на входе в турбину

Р_тр = Р₂ π_тр = 104·1,96 = 204 кПа.

33.

Ртp

Плотность газа на входе в турбину

R Ттp

287·868

204

ρ_тр = 10³ = 1000· = 0,82.

34. Степень реактивности турбины (принимается в диапазоне 0,4…0,5) ρ = 0,48.