Газовая турбина

Осевое усилие, действующее на рабочее колесо турбины и сопловой аппарат, определяется так же, как и для компрессора. Для определения осевого усилия на лопатках может быть использована формула (1.7), в которую подставляются параметры газа и размеры, присущие турбине.

Полное осевое усилие на рабочем колесе зависит от расположения на его боковых поверхностях уплотнений и статических давле­ний на образованных ими кольцевых площадях. Например, для рабочего колеса, изображенного на рис. 1.5, осевое усилие представляется следующей суммой:

Рис. 1.5. К расчету осевой силы рабочего колеса турбины

Кольцевые площади F определяются расположением уплотнений и размерами рабочего колеса, давления — проходами для воздуха, связывающими боковые полости диска с определенными зонами давления компрессора, камеры сгорания или проточной части турбины.

Осевая сила диска турбины положительна, т. е. направлена в сторону сопла. Вал турбины всегда связан с валом компрессора специальным осевым соединением. Благодаря этому осевая сила компрессора в значительной степени уравновешивается осевой силой турбины. Небольшая разность этих сил воспринимается осевым подшипником ротора. Для того чтобы эта разность не превышала допустимую силу для упорного шарикоподшипника, давления на боковые поверхности диска турбины и ротора компрессора, а также расположение уплотнений на дисках подбираются необходимой величины и месторасположения. На практике эта сила уточняется экспериментально.

Если ротор турбины состоит из нескольких дисков, то подсчет осевой силы такого ротора производится тем же методом, который был рассмотрен для компрессора.