* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
223
ТУРБИНЫ
224
н я я трансформируется на вращающихся частях машины—рабочих лопаточных колесах — в ме ханич. работу, создавая крутящий момент на в а л у Т. В реакционной Т. за счет ускоритель ного движения струи, вытекающей из суживаю щихся лопаточных каналов, возникают с и л ы • р е а к ц и и , дающие рабочий момент на ре акционном лопаточном венце (диске, барабане реакционной турбины), причем часть падения теплосодержания переходит в механич. работу. В простейшей своей форме (фиг. 1 и 2) Т. состоит в основном из неподвижного направляющего аппарата (направляю щий венец) Б и из укрепленного на валу W вращающегося рабочего коле са R с лопатками £ . Направляющий аппарат состоит из нек-рого числа со пел (направляющих лопаток), в к-рых тепло (пар) преобразуется в энергию истечения (кинетическую). Последняя в рабочем колесе превращается в ме ханич. работу. Направляющий аппа рат и рабочее колесо вместе составФиг. 1 и 2 . ' ляют «ступени». Большинство Т. стро ится с несколькими ступенями. П о т о к п а р а б е з п о т е р ь . При адиабатич. расширении зависимость между уд. объемом v в м /кг и давлением р в кг/м выражается следующим соотношением: pv = Const. (1) Если пар при начале расширения имеет давле ние р кг/м и скорость w м/ск, то-его началь
ъ 2 k 2 0 0
Согласно ур-ию (1) отношение объемов, соот ветствующее е', будет При определенном значении е' скорость w будет равна скорости звука w , для к-рой w = У к • д-р-v. (7) Если это значение Подставить в ур-ие (5), получим критич. отношение давлений
s s
Предельная максимальная скорость м. б. опре делена подстановкою в ур-ие (5) критич. отно шения давлений а д л я критич. отношения объемов можно на писать
1
(10) vk \ 2 ) w настолько мало, что им можно пренебречь, поэтому можно принять Ро = Ро> o = o ' = 0 v v и е £
J
но
п а я кинетич. энергия при отсутствии потерь в окружающую среду повышается на величину L соответственно процессу расширения от .давления р до р. По первому закону термоди намики, если v выражено в м /кг,
e 0 3
dL = (I ^
= —
v dp;
(2) (2а)
Ь = —-—- = J v dp кгм/кг. :Из ур-ий (1) и (2) имеем (-) •или
L = Q
h
Фиг. з.
= L
\Ро)
* k^(PoV -pv). (3) Возникновение скорости w можно представить •себе т . о . , что пар в состоянии покоя с фиктив ными начальными параметрами р' и г> (фиг.З) адиабатически расширяется до давления р . В этом случае
0 0 0 0
Для перегретого водяного пара при Л = 1,3 будем иметь: ^" = —г?' £ = 0,546, - H i - 1,593,
S
(6а) (8a) (10a) (кгм/кг),
£
YJ =
£
k^j(VoV -p v ),
0 0 0
•отсюда
, k - l w-
Po Vo = P v
0
0
+
0
(4a)
Ро»о = Ро»о + —
• —
ft-1
(4)
На основании ур-ий (3) и (4)
Тд~ = k=l (P* 0
V
~ P)
V
= h^lPoVo
'k
;и, если обозначить отношение ~ через г', то
W2д =
II
t t\4
Ъ=1РоУ \1-е
0
,
= 9,22 ] / ' _( i _ ' i a ) (м/ск), (5a) w = 3,33 КРо^о (м/ск). (9H; В области влажного пара к значительно меньше, чем 1,3, и меняется в зависимости от давления и степени влажности пара. При паровых Т. по крайней мере часть расширения протека ет в области влажного пара: поэтому, а так же вследствие того, что к не является точно постоянной величиной в области перегретого
v s