Расчет одноступенчатой автономной турбины

Расчет одноступенчатой автономной турбины

 Исходные данные:

Мощность турбины:

Частота вращения:

Массовый расход:

должен быть определен итерационно

Входное полное давление:

Выходное полное давление:

Входная температура торможения:

Maximal temperature is 1000... 1200 K

Газовая постоянная:

Показатель изоэнтропы:

Определение окружной скорости и среднего диаметра

Effect of nst on the turbine efficiency

fig. 4. 58 p. 418, [Ovs, 1971]

Перепад:

Usually the pressure drop is 15... 40

Increase of pressure drop is not so effective as the

efficiency drops when cад increases, fig. 4. 96, p. 461, ibid.

besides this plot shows the effect of 2 stage autonomous

 turbine

Критическая скорость:

Адиабатная удельная работа:

 Адиабатная скорость:

Окружная скорость на среднем диаметре (рекомендуется Umax = 300... 400 м/с):

Принимаем:  

(м/с)

Средний диаметр (сравнить с D2 насоса горючего):

Замечание: средний диаметр турбины не должен превышать (1. 5... 2) D2 насоса горючего

Тепловая степень реактивности:

Отношение скоростей:

Определение радиального зазора (рекомендуется 1... 3 mm):

   mm in a hot state

as in Ovs sample test

Относительный радиальный зазор:

Using fig. 4. 58 p. 419, ibid

Параметры потока в осевом зазоре

Удельная работа сопловой решетки:

Адиабатная скорость на выходе сопла:

Приведенная скорость:

Статическое давление:

Статическая температура:

Плотность газа:

Определение массового расхода:

Fig. 4. 58 p. 418, ibid

Определение кпд турбины (по графику):

Starting with efficiency about 0. 3 up to 0. 55

By Ovs taking under zero gap

Эффективная удельная работа:

Коэффициент удельной работы:

Параметры потока в осевом зазоре

Определение угла установки лопатки (сопла) на выходе (рекомендуется 15... 20 deg):

Refering to the the plot

Определение скоростного коэффициента потерь (рекомендуется 0. 92... 0. 96):

Действительная скорость на выходе сопла:

Приведенная скорость:

Коэффициент восстановления полного давления:

Полное давление:

Статическое давление:

Статичечкая температура:

Плотность газа:

Скорость звука:

Число Маха:

Относительная скорость:

Приведенная окружная скорость:

Температура торможения в относительном движении:

Критическая скорость в относительном движении:

Приведенная относительная скорость:

Приведенный расход:

Число Маха в относительном движении:

Полное давление в относительном движении:

Определение оптимальной высоты рабочей лопатки:

Относительная ширина (рекомендуется 0. 03... 0. 05):

p. 419 ibid.

Taken from Ovs sample calculation

Относительная ширина бандажа (рекомендуется 0. 033... 0. 065):  

Ширина решетки:

Ширина бандажа:

Начальное приближение для относительного шага (0. 55... 0. 65):

Шаг решетки:

Степень парциальности и высота рабочей лопатки:

 Находим    при D_=0

Берем:

following Ovs test sample

Берем:

Относительная высота лопатки:

Высота лопатки:

Блок оптимизации

Берем для начальной оценки:

конец блока оптимизации

Дополнительная проверка путем определения высоты сопловой решетки с помощью газодинамических функций:

Ранее определены:

Коэффициент скорости

Действительная скорость на выходе сопла:

Приведенная скорость:

Кэффициент полного давления:

from the profiles reference book

cascade width is taken from design 10--30mm, [p. 473Ovs, 1971]

Выходной угол лопатки:

from the profiles reference book

Коэффициент:

Приведенный расход:

Высота сопловой решетки:

Конец дополнительной проверки

Определение параметров сопловой решетки

Входной угол:

Число Маха по адиабатной скорости:

Эффективный угол выхода сопла:

Константа:

Under M< 0. 6 K=1. 08

при M> 0. 6 K=1

Определение профиля лопатки: C9015B 

Относительный шаг:

from the profiles reference book

Определение ширины решетки

cascade width is taken from design 8-15mm, [p. 473Ovs, 1971]

Угол установки:

Коэффициент потерь:

from the profiles reference book

Хорда лопатки:

Turbine specific speed check:

Шаг:

Число сопловых лопаток:

Относительная высота лопатки:

Taking into accout overlapping

Must be more than 1. 0

Окончательная степень парциальности:

Возврат к определению степени парциальности

Определение параметров рабочей решетки

Высота лопатки на входе:

Definition of blade height overlap, for impuls cascade it mast be minimal: 1-2mm periphery and 0-1mm hub

Берем нулевую перекрышу:

[p. 387, Ovs, 1971]

Угол потока на входе:

Адиабатическая относительная скорость на выходе колеса:

Приведенная адиабатическая относительная выходная скорость:

Число Маха:

Задание скоростного коэффициента:

Относительная скорость на выходе:

Приведенная относительная скорость на выходе:

Относительный расход:

Коэффициент полного давления:

for impulse stage h2л=h1л+(0--5)mm

Определение высоты лопатки на выходе:

Расход утечки:

зависит от типа лабиринтного уплотнения

ty> (10--15)D  [p. 408-410, Ovs, 1971]

hy> (1--17)D

Коэффициент расхода:

Расход через рабочую решетку:

Угол потока на выходе:

Эффективный угол на выходе:

differs from Ovs, 1971

Taken from Ovs, 1971

Определение профиля: P2022B 

Относительный шаг:

from the profiles reference book

Определение ширины решетки

cascade width is taken from design 15--40mm, [p. 475, Ovs, 1971]

Угол установки:

from the profiles reference book

Коэффициент сопротивления:

Хорда лопатки:

Шаг лопаток:

Число лопаток:

Уточнение шага:

Определение относительной высоты лопатки:

Must be more than 1. 0

Параметры потока на выходе колеса

Полное давление в относительном движении:

Абсолютная выходная скорость:

Угол абсолютной скорости на выходе:

Статическая температура:

Температура торможения:

Критическая скорость:

Приведенная выходная скорость:

Полное давление:

Плотность газа:

Определение энергетических параметров

Отношение скоростей:

Окружной к. п. д.:

0. in Ovs, 1971

Окружная удельная работа:

Объемный к. п. д.:

Окружная мощность:

Мощность дискового трения:

Мощность трения бандажа:

must be 0. 017... 0. 021

Потери на парциальность:

Эффективная мощность:

Эффективная удельная работа:

Коэффициент удельной работы:

полный к. п. д. турбины:

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.