Потери энергии в турбинной ступени, относительный лопаточный и внутренний КПД
Относительный лопаточный кпд - отношение полезной работы, развиваемой ступенью к располагаемой энергии ступени, которая предоставляется ступени для преобразования в механическую. Полезная работа ступени ℓст = -Δhс-Δhр-Δhвс, где – теплоперепад ступени, кДж/кг; Δhс – потеря энергии в сопловой решетке, кДж/кг; Δhр - потеря энергии в рабочей решетке, кДж/кг; Δhвс- потеря с выходной скоростью, кДж/кг. Располагаемая энергия ступени Относительный лопаточный кпд для ступени, за которой используется выходная скорость .
Относительный лопаточный кпд для ступени, за которой не используется выходная скорость . Наибольшее влияние на ступени оказывает отношение скоростей Хф, определяющее потерю с выходной скоростью. Хф= , где u-окружная скорость; с ф-фиктивная скорость. При отклонении Хф от оптимального значения резко возрастает потеря с выходной скоростью, что приводит к снижению . , где ρ – степень реакции; - угол выхода из сопловых каналов; φ – коэффициент скорости.
Относительный лопаточный КПД характеризует качество решеток ступени и потерю с выходной скоростью. Поскольку окружная скорость ограничена прочностью вращающихся деталей (дисков, лопаток), то ограниченной оказывается и Сф, т.е. теплоперепад , срабатываемый в одной ступени. Именно поэтому конструкция турбины выполняется многоступенчатой. Отношение внутренней работы ступени к ее располагаемой энергии называется относительным внутренним кпд ступени:
|