что такое ступень турбины
Ступень турбины
Смотреть что такое «Ступень турбины» в других словарях:
Ступень турбины — 88. Ступень турбины D. Turbinenstufe E. Turbine stage E. Etage de turbine Совокупность соплового аппарата и расположенного за ним рабочего колеса Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Ступень турбины двухвенечная (трехвенечная) — Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости, Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех)… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиальная — Радиальная ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины осевая — Осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиально-осевая — Радиально осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, изменяет направление движения от радиального к осевому Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины регулирующая — Регулирующая ступень турбины Ступень турбины с изменяемым проходным сечением соплового аппарата Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ … Словарь ГОСТированной лексики
Осевая ступень турбины — 92. Осевая ступень турбины Осевая ступень D. Achsialstufe der Turbine E. Axial turbine stage F. Etage axial de turbine Ступень турбины ГТД, в которой газ движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — Ндп. ступень скорости ступень кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех) рядах вращающихся каналов, между которыми… … Справочник технического переводчика
Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — 6. Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
радиальная ступень турбины — Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины. [ГОСТ 23269 78 ] Тематики газовые и паровые турбины и двигатели Обобщающие термины термины и… … Справочник технического переводчика
Ступень компрессора турбины
Полезное
Смотреть что такое «Ступень компрессора турбины» в других словарях:
ступень компрессора турбины — ступень компрессора турбины совокупность вращающегося и неподвижного лопаточных венцов. В компрессоре ступенью называют рабочее колесо и расположенный за ним направляющий аппарат (осевой и диагональный компрессоры) или безлопаточный и… … Энциклопедия «Авиация»
ступень компрессора турбины — ступень компрессора турбины совокупность вращающегося и неподвижного лопаточных венцов. В компрессоре ступенью называют рабочее колесо и расположенный за ним направляющий аппарат (осевой и диагональный компрессоры) или безлопаточный и… … Энциклопедия «Авиация»
каскад компрессора (турбины) — Одна ступень или группа ступеней компрессора (турбины) ГТД, установленных на одном валу. [ГОСТ 23851 79] Тематики двигатели летательных аппаратов EN compressor (turbine) spool FR corps du compresseur (de la turbine) … Справочник технического переводчика
Каскад компрессора (турбины) — 47. Каскад компрессора (турбины) E. Compressor (turbine) spool F. Corps du compresseur (de la turbine) Одна ступень или группа ступеней компрессора (турбины) ГТД, установленных на одном валу Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели газотурбинные… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СТУПЕНЬ — (1) часть компрессора, турбины, совокупность устройств тепловых машин и двигателей, обеспечивающие требуемый уровень перепада давления, развития скорости, передачи мощности и т. п.; (2) С. ракеты отделяемая часть многоступенчатой (см.),… … Большая политехническая энциклопедия
ступень — 3.16 ступень: Простейшее средство доступа, состоящее из ровной плоской поверхности. Источник: ГОСТ Р 53487 2009: Безопасность аттракционов. Оборудование надувное игровое. Требования безопасности. Методы испытаний … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
турбина компрессора TK — Ступень (ступени) турбины ГТД, механически связанная с компрессором. [ГОСТ 23851 79] Тематики двигатели летательных аппаратов EN compressor turbine DE Turbine des Verdichters FR turbine de compressem … Справочник технического переводчика
Турбина компрессора — 99. Турбина компрессора тк D. Turbine des Verdichters E. Compressor turbine F. Turbine de compresseur Ступень (ступени) турбины ГТД, механически связанная с компрессором Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
турбина — Ступень осевой турбины. турбина газотурбинного двигателя узел ГТД, предназначенный для преобразования энергии газа в работу на валу, затрачиваемую на привод компрессора двигателя и в зависимости от назначения ГТД, других устройств… … Энциклопедия «Авиация»
турбина — Ступень осевой турбины. турбина газотурбинного двигателя узел ГТД, предназначенный для преобразования энергии газа в работу на валу, затрачиваемую на привод компрессора двигателя и в зависимости от назначения ГТД, других устройств… … Энциклопедия «Авиация»
Турбинная ступень
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ОСЕВОЙ ТУРБИННОЙ СТУПЕНИ
радиально-осевые, диагональные и др. Однако в крупных энергетических паровых турбинах за редким исключением используются ступени осевые или с небольшим отклонением от строго осевого направления. Поэтому в дальнейшем, за исключением § 3.7, рассматриваются только осевые ступени.
В ступени турбины работа расширения пара преобразуется в кинетическую энергию потока, а последняя — в механическую энергию. Рассмотрим это преобразование применительно к одной из ступеней осевой турбины (рис. 3.1).
Поток пара, вышедший со скоростью с, из сопловЬй решетки, проходит зазор 5а, отделяющий неподвижные сопловые лопатки от рабочих, и вступает в каналы рабочей решетки (рис. 3.2).
При обтекании рабочей решетки пар в общем случае дополнительно расширяется от давления р 1 в зазоре между
сопловой и рабочей решеткой до давления р2 за рабочими лопатками. Одновременно поток пара в рабочей решетке меняет направление. При этом происходит передача кинетической энергии потока рабочим лопаткам ступени.
располагаемых теплоперепадов сопловой и рабочей решеток, или, что почти то же самое1, располагаемый теплоперепад ступени может быть взят по изоэнтропе между давлениями р0 и р2. В действительном процессе из-за потерь расширение в рабочей решетке происходит при возрастающей энтропии, так что состояние пара при выходе из рабочей решетки может быть представлено точкой 2 в /г, ^-диаграмме на рис. 3.3.
Отношение теплового перепада Н0р к теплоперепаду ступени от параметров торможения
называется степенью реактивности. Если степень реактивности ступени равна нулю и в каналах рабочих лопаток
не происходит дополнительного расширения пара, то такая ступень называется чисто активной. Когда степень реактивности невелика (до 0,2— 0,25), то ступень принято также называть активной, причем иногда указывают, что это активная ступень с небольшой степенью реактивности. Если степень реактивности значительна (0,4—0,6), то ступень называется реактивной.
В некоторых случаях давление р] может оказаться несколько меньшим, чем р2- При этом в каналах рабочей решетки происходит повышение давления, теплоперепад Н0р и степень реактивности р оказываются отрицательными. Отрицательная степень реактивности означает диффузорное
течение в рабочей решетке, что приводит к увеличению потерь энергии ^р. Поэтому следует ее избегать. Чаще всего отрицательная реактивность возникает в корневых сечениях рабочей решетки, а также при некоторых режимах, отличающихся от расчетного.
(где Ь—диаметр ступени).
проходя путь,
равный дуге гсобт. В большинстве случаев угол собт невелик, так что с достаточной степенью приближения можно им пренебречь.
Направление относительной скорости и>2 пара при выходе из лопаточного канала определяется углом выхода из рабочей решетки р2.
Относительная скорость и>2 может быть меньше или больше скорости н^. Под влиянием расширения пара в рабочей решетке происходит ускорение парового потока в его относительном движении. С другой стороны, потери при обтекании рабочей решетки вызываТот уменьшение скорости н2. В чисто активной ступени при р = 0 скорость и?2 всегда меньше и,, поскольку пар не приобретает ускорения, а потери имеют место.
Абсолютная скорость выхода пара из каналов рабочих лопаток определяется как сумма векторов относительной скорости уу2 и окружной скорости и2 и обозначается с2* Графически с2 находится из выходного треугольника скоростей, показанного на рис. 3.2.
Поворот и ускорение струи пара в криволинейных каналах рабочей решетки происходят под влиянием следующих усилий, действующих на паровую струю: во-первых, струя пара испытывает реактивное усилие стенок канала, образованного рабочими лопатками; во-вторых, пар, заполняющий канал, испытывает разность давлений р1—р2 при входе в канал и выходе из него. Если обозначить через Кг равнодействующую тех усилий, с которыми лопатки действуют на паровую струю, то струя пара развивает на лопатках усилие Л, равное, но прямо противоположное усилию Я (рис. 3.2).
При расчетах турбины обычно определяют проекции этого усилия на направление окружной скорости Ки и на перпендикулярное к ней осевое направление Ка.
Для того чтобы найти окружное усилие 7?ц, развиваемое потоком пара на лопатках ступени в направлении их движения, определим сначала равное, но противоположно направленное усилие Ки, с которым лопатки действую! на струю протекающего пара.
Это усилие может быть найдено на основании уравнения количества движения, записанного для оси и при массовом расходе пара, равном С, кг/с:
Общее уравнение сохранения энергии (2.9), которое было использовано при выводе формулы (2.12), может быть применено также и к потоку пара в рабочей решетке. Однако в этом случае входящая в выражение (2.9) работа /,=#„, развиваемая потоком пара, не должна приниматься равной нулю, так как при протекании пара в рабочей решетке часть энергии пара преобразуется в механическую работу.
Применяя обозначения рис. 3.2 и 3.4 и предполагая, что в рабочей решетке пар расширяется от давления р^ до давления р2, напишем уравнение сохранения энергии при отсутствии теплообмена:
Отметим, что выражение (3.11) и другие, записанные на его основе, относятся к рассматриваемому частному случаю их=и2 = и. Если и^фиг, то вместо (3.11) следует написать
Из равенства (3.11) находим относительную скорость выхода пара:
Формулу (3.12) можно получить и другим путем, если ввести условные параметры торможения в относительном движении (см. /?1оти и Л1отн на рис. 3.3):
Если бы течение пара в рабочей решетке происходило без потерь, то расширение пара шло бы по изоэнтропе. Обозначая в этом случае относительную скорость выхода пара через и>2|, напишем для этого теоретического случая
В действительности из-за потерь в рабочей решетке относительная скорость выхода пара и>2 меньше, чем и>2г а к2 выше, чем к21. Вычитая из уравнения (3.14), записанного для изоэнтропийного течения, уравнение (3.11), находим разность
ранее выражение для работы, развиваемой потоком пара в рабочей решетке [см. формулы (3.7) и (3.8)], было выведено на основании закона количества движения, позволившего определить усилие, создаваемое паром на рабочих лопатках,
С другой стороны, работу парового потока можно подсчитать, вычитая из располагаемой энергии ступени потери, возникающие при протекании пара в отдельных элементах ступени. Располагаемой энергией ступени для С= 1 кг/с является ее располагаемый теплоперепад от параметров торможения (рис. 3.3)
а потерями — потери при обтекании сопловой Д#с и рабочей А Яр решеток, а также потери с выходной скоростью
Так как пар покидает ступень со скоростью с2 (рис. 3.2 и 3.4), которая в данной ступени не используется. Тогда
Следует подчеркнуть, что учитывались только те потери энергии в ступени, которые непосредственно связаны с течением пара в ее проточной части. Найденная ранее согласно (3.9) мощность ступени Nи, кВт, равная также
(где С—в кг/с, аЯ„ — в кДж/кг), называется мощностью на лопатках турбинной ступени (окружной мощностью). Кинетическая энергия, потерянная при обтекании паром сопловой и рабочей решеток, а также с выходной скоростью, древращается в теплоту и может быть учтена при построении процесса в Л, ^-диаграмме. На рис. 3.5, а детально изображен весь тепловой процесс в турбинной ступени в Л, ^—диаграмме.
Принцип действия активной и реактивной ступеней турбины. Преобразование энергии пара
Турбинной ступенью называется совокупность неподвижного ряда сопловых (направляющих) лопаток, в каналах которых происходит расширение и ускорение потока пара (преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую энергию движущейся струи пара), и следующего за ним подвижного вращающегося ряда рабочих лопаток, в которых кинетическая энергия движущегося потока пара преобразуется в механическую энергию вращения ротора.
Простейшая одноступенчатая активная турбина (рис. 42.а) состоит из ряда неподвижных сопловых лопаток, образующих сужающиеся каналы – сопла в дозвуковых турбинах, и сужающе-расширяющиеся сопла – в сверхзвуковых турбинах. В каналах соплового аппарата потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую энергию движущейся струи, при этом происходит расширение пара и он с большой скоростью поступает в каналы, образованные рабочими лопатками. Так как каналы рабочих лопаток активной турбины имеют постоянное (по ходу движения пара) проходное сечение, то расширения пара в них не происходит. В каналах рабочих лопаток пар только изменяет направление движения, оказывая силовое воздействие на рабочие лопатки, закрепленные на диске. Усилие, развиваемое паром на рабочих лопатках, через диск передается на вал турбины, приводя его во вращение. Вал турбины вращается в подшипниках, установленных в корпусе. Корпус турбины образует замкнутое пространство, организуя движение пара и препятствуя его рассеянию в окружающую среду. Пройдя ряд сопловых и рабочих лопаток, отработавший пар покидает корпус турбины, и через выхлопной патрубок поступает в главный конденсатор (у конденсационных турбин) или в магистраль отработавшего пара (у противодавленческих турбин). Каналы рабочих и сопловых лопаток составляют проточную часть турбины.
Принцип действия реактивной турбины (рис. 42.б) несколько иной. На пустотелый вал насажены пустотелые спицы, заканчивающиеся в радиальных направлениях соплами. Пар поступает по валу и спицам к соплам, разгоняется в них до больших скоростей, и при истечении через сопла оказывает реактивное воздействие на спицы, приводя во вращение вал.
Описанная конструкция реактивной турбины из-за огромной частоты вращения на практике не применяется. Наибольшее распространение в судовых паротурбинных установках нашли реактивные турбины, использующие рассмотренный выше принцип работы, но схожие по своему устройству с активными турбинами. В таких реактивных турбинах расширение пара осуществляется как в направляющем аппарате, так и на рабочих лопатках.
Активная турбинная ступень
Реактивная турбинная ступень
Степенью реактивности турбинной ступени – p называется отношение величины изоэнтропийного теплоперепада на рабочих лопатках к сумме располагаемых изоэнтропийных теплоперепадов на направляющих и рабочих лопатках, которая примерно равна располагаемому теплоперепаду всей турбинной ступени:
Таким образом, чем больше степень расширения пара в каналах рабочих лопаток, тем больше степень реактивности турбинной ступени:
P = 0 – для чисто активных турбин (расширение пара происходит только в сопловом (направляющем) аппарате: haD = 0; ha = haI
P = 0,5 – для чисто реактивных степеней (расширение пара происходит в равной степени в направляющем аппарате и рабочих лопатках: haI = haD).
Литература
Судовые энергетические установки. Котлотурбинные энергетические установки. Болдырев О.Н. [2004]
Ступень турбины
88. Ступень турбины
E. Etage de turbine
Совокупность соплового аппарата и расположенного за ним рабочего колеса
Совокупность ряда расположенных по окружности каналов, образованных направляющими лопатками или соплами, и следующего за ним вращающегося ряда (несколько рядов, в случае двух- и трехвенечной ступени) каналов, образованных рабочими лопатками, с элементами установки, крепления и уплотнения, которая предназначена для преобразования энергии рабочего тела в механическую работу вращения ротора
Полезное
Смотреть что такое «Ступень турбины» в других словарях:
Ступень турбины — Совокупность ряда расположенных по окружности каналов, образованных направляющими лопатками или соплами, и следующего за ним вращающегося ряда (несколько рядов, в случае двух и трехвенечной ступени) каналов, образованных рабочими лопатками, с… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины двухвенечная (трехвенечная) — Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости, Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех)… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиальная — Радиальная ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины осевая — Осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиально-осевая — Радиально осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, изменяет направление движения от радиального к осевому Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины регулирующая — Регулирующая ступень турбины Ступень турбины с изменяемым проходным сечением соплового аппарата Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ … Словарь ГОСТированной лексики
Осевая ступень турбины — 92. Осевая ступень турбины Осевая ступень D. Achsialstufe der Turbine E. Axial turbine stage F. Etage axial de turbine Ступень турбины ГТД, в которой газ движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — Ндп. ступень скорости ступень кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех) рядах вращающихся каналов, между которыми… … Справочник технического переводчика
Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — 6. Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
радиальная ступень турбины — Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины. [ГОСТ 23269 78 ] Тематики газовые и паровые турбины и двигатели Обобщающие термины термины и… … Справочник технического переводчика