|
Страница 16 из 25
Расчёт закрутки потока для последней ступени ЦВД турбины
Проводится расчёт закрутки потока для последней ступени ЦНД турбины. Принят закон закрутки . Исходными данными для расчёта закрутки потока являются результаты расчёта ступени по среднему диаметру, выполненные ранее. Эти результаты представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
Результаты расчёта ступени по среднему диаметру
| № п/п |
Параметр |
Обозначение |
Размерность |
Значение |
| 1 |
Средний радиус НЛ |
 |
м |
0.5815 |
| 2 |
Окружная скорость в сечении за НЛ |
 |
м/с |
182.7 |
| 3 |
Угол выхода потока из НА в абсолютном движении |
 |
град |
15.01 |
| 4 |
Абсолютная скорость в сечении за НЛ |
 |
м/с |
322.9 |
| 5 |
Осевая составляющая абсолютной скорости в сечении за НЛ |
 |
м/с |
83.63 |
| 6 |
Окружная составляющая абсолютной скорости в сечении за НЛ |
 |
м/с |
311.88 |
| 7 |
Средний радиус РЛ |
 |
м |
0.584 |
| 8 |
Окружная скорость в сечении за РЛ |
 |
м/с |
183.6 |
| 9 |
Угол выхода потока из РК в абсолютном движении |
 |
град |
90 |
| 10 |
Абсолютная скорость в сечении за РЛ |
 |
м/с |
83.2 |
| 11 |
Угол выхода потока из РК в относительном движении |
 |
град |
24.39 |
Далее проводится расчёт закрутки потока по выбранному закону закрутки. Все расчёты сведены в таблицу (Таблица 5.2). Расчёт проводится для ступени с параметрами:
l1 = 0,169 м – высота НЛ;
l2 = 0,175 м – высота РЛ;
0,497 м – корневой радиус ступени.
Частота вращения ротора 50 Гц.
Таблица 5.2
Расчёт закрутки потока по закону (n=0,54)
| № п/п |
Параметр и формула |
Размерность |
Сечение |
| корень |
1/4·l |
среднее |
3/4·l |
Периф. |
| 1 |
 |
м |
0.4970 |
0.5393 |
0.5815 |
0.6238 |
0.6660 |
| 2 |
 |
м/с |
156.06 |
169.32 |
182.59 |
195.86 |
209.12 |
| 3 |
 |
град |
15.01 |
15.01 |
15.01 |
15.01 |
15.01 |
| 4 |
 |
м/с |
351.3 |
336.2 |
322.9 |
311.0 |
300.3 |
| 5 |
 |
м/с |
90.985 |
87.08 |
83.6271 |
80.546 |
77.7755 |
| 6 |
 |
м/с |
339.324 |
324.76 |
311.883 |
300.39 |
290.06 |
| 7 |
,  |
град |
26.4099 |
29.343 |
33.1002 |
38.01 |
44.562 |
| 8 |
 |
м/с |
183.21 |
154.902 |
128.28 |
103.051 |
78.975 |
| 9 |
 |
м/с |
90.985 |
87.08 |
83.6271 |
80.546 |
77.7755 |
| 10 |
 |
м/с |
204.557 |
177.7 |
153.134 |
130.8 |
110.84 |
| 11 |
 |
м |
0.4970 |
0.5408 |
0.5845 |
0.6283 |
0.6720 |
| 12 |
 |
м/с |
156.06 |
169.80 |
183.53 |
197.27 |
211.01 |
| 13 |
 |
м/с |
79.0 |
82.3 |
83.2 |
82.5 |
80.8 |
| 14 |
 |
м/с |
83.6601 |
83.246 |
83.2 |
83.169 |
82.9916 |
| 15 |
, |
град |
109.167 |
98.537 |
90 |
82.935 |
76.9167 |
| 16 |
 |
м/с |
79.0 |
82.3 |
83.2 |
82.5 |
80.8 |
| 17 |
,  |
град |
23.2892 |
24.313 |
24.3781 |
23.803 |
22.8006 |
| 18 |
 |
м/с |
199.868 |
199.95 |
201.572 |
204.51 |
208.599 |
На основании выполненного расчёта закрутки потока строятся треугольники скоростей и профили рабочей лопатки по пяти рассмотренным сечениям (см. Рис 5.1 – 5.6).
Профилирование рабочей лопатки начнем с корневого сечения. Далее находим угол установки профиля, который при r т>0.15 принимается равным углу наклона среднегеометрической скорости Wc, т.е. b у = b m. В противном случае угол установки профиля вычисляется по формуле:
.
Задаваясь оптимальным шагом на среднем диаметре, вычисляем значения шагов t`2 и t2 для всех пяти сечений по высоте РЛ.
Радиусы скругления входной и выходной кромок профиля выбираем из условий:
rвх=(0,025..0,040)·b2;
rвых=(0,015..0,020)·b2.

Рис. 5.1 Корневое сечение РЛ

Рис. 5.2 Сечение ¼ l от корня РЛ

Рис. 5.3 Среднее сечение РЛ

Рис. 5.4 Сечение ¾ l от корня РЛ

Рис. 5.5 Периферийное сечение РЛ
После построения профилей рабочей лопатки определяются их основные массоцентровые характеристики: площади, моменты инерции, положение центров тяжести. Следующим этапом является расчёт прочности элементов ЦВД.
|