Повышение экономичности паровых турбин за счет оптимального проектирования проточных частей

• Автор: Гаев, Валерий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 186 c. : ил

Условные обозначения и сокращения

Глава I. Состояние вопроса

1.1. Методы газодинамического расчета и проектирования проточных частей тепловых турбин в одномерной постановке задачи

1.2. Проектирование турбинной ступени с учетом пространственной структуры потока

1.3. Оптимизация проточных частей тепловых турбин

1.4. Потери энергии в турбинной ступени

1.4.Т. Профильные потери

1.4.2. Вторичные потери

1.4.3. Дополнительные потери

1.5. Определение теплофизических свойств рабочего тела

Глава 2. Проектирование проточных частей многоступенчатых паровых турбин

2.1. Проектировочный газодинамический расчет проточной части многоступенчатой паровой турбины в одномерной постановке задачи
2.2. Проектировочный газодинамический расчет турбинной ступени в квазидвухмерной постановке задачи
2.3. Оптимальное проектирование проточных частей многоступенчатых паровых турбин
2.3.1. Оптимизация проточной части многоступенчатой паровой турбины в одномерной постановке задачи
2.3.2. Оптимизация характеристик потока в зазорах вдоль радиуса ступени

Глава 3. Исследование характеристик и методика оценки
потерь в осевой турбинной ступени
3.1. Объекты экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальный стенд, схема измерений
и приборы
3.3. Методика обработки экспериментальных данных
3.4. Оценка погрешности измерений
3.4.1. Погрешность измерений при снятии суммарных характеристик и траверсировании потока в ступени
3.4.2. Погрешность опытного определения величины корневой протечки рабочего тела и коэффициентов расхода по тракту диафрагменной протечки
3.5. Результаты экспериментальных исследований
3.5.1. Суммарные характеристики одиночных ступеней
3.5.2. Влияние режима работы турбинной ступени на соотношения расходов прикорневых протечек .. ИЗ
3.5.3. Пространственная структура потока в ступенях 2А и 2В 11S
3.5.4. Потери кинетической энергии в проточной
части ступеней 2Аи2В
3.5.5. Влияние протечек рабочего тела в открытые -корневые зазоры на характеристики турбинных отсеков
3.6. Методика оценки потерь в проточной части
многоступенчатых паровых турбин
Глава 4. Результаты расчетных исследований
4.1. Результаты расчетного исследования проточной части многоступенчатой паровой турбины в одномерной постановке задачи
4.2. Проектирование одиночной ступени паровой
турбины
Заключение
Литература
Приложение
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Геометрия проточной части
и 27Г - оси координат, соответствующие направлениям окружной скорости, оси турбины и радиуса;
У - угловая координата в полярной системе координат;
С[ - диаметр;
I - длина лопатки вдоль радиуса;
5 - хорда профиля;
В - ширина лопатки вдоль оси ;
£ - шаг решетки;
а - горло решетки;
<Х0л ч С{1Я - входной и выходной углы НИ, определяемые как утлы между осью Ы и касательной к средней линии профиля;
А, Аи “ входа0® и выходной углы РЛ, определяемые как углы между осью и и касательной к средней линии профиля;
8 - зазоры;
А - перекрыши;
Кинематика потока
С IV Ы - абсолютная, относительная и окружная скорости;
? ч
С0 - условная скорость, рассчитываемая по перепаду
энтальпий Н о ;
(X - скорость распространения звука;
0.к - критическая скорость;
М -отношение скорости потока к местной скорости звука;
X - отношение скорости потока к критической скорости
СО - угловая частота вращения.;
/7 - частота вращения;
Если первые ступени турбины работают в области перегретого пара, то задаем давление Р* и температуру Т* на входе в первую ступень. Если пар на входе в первую ступень влажный, то необходимо задать также и степень влажности 1£0 . Используя
уравнения, аппроксимирующие -6-5 диаграмму, определяем энталь-
* X ~Н
пию I, и энтропию в,, на входе в турбину (рис. 2.1).
Для расчета параметров пара на выходе из НА на первом шаге расчета задаемся коэффициентом скорости Р . Тогда энтальпия пара в конце изоэнтропийного процесса расширения (точка {± на рис. 2.1) определится из соотношения,
= с - с:/2-и
По полученным значениям энтальпии и энтропии 5*
определяем давление Р1 и температуру в точке Ь
Энтальпию в конце процесса расширения с учетом потерь (точка I) вычисляем по формуле
По давлению Р7 и энтальпии А1 , используя уравнения,
аппроксимирующие диаграмму, определяем энтропию Э7 ,
удельный объем и1 , температуру Т1 и, если пар влажный, степень влажности .
При работе турбинной ступени часть расхода пара в виде протечки через уплотнение диафрагмы не участвует в процессе расширения в НА. .Идя определения величины этой протечки воспользуемся формулой Стодолы [45]