Потери трения диска и лопаточного бандажа

При вращении турбинного диска в камере, образованной неподвижными стенками, например, соседних диафрагм в промежуточной ступени, возникают силы аэродинамического сопротивления вращению диска в паровой или газовой среде (рис.38).

Рисунок 38 - Схема течения пара в камере турбинного диска:

а – продольный разрез камеры диска; б – эпюра скоростей течения пара в зазоре между диафрагмой и диском

Трение между вращающимся диском и окружающим его паром возникает из-за того, что при вращении диск захватывает находящиеся вблизи от него частицы и сообщает им ускорение. Образуются зоны циркуляции. На преодоление сил аэродинамического сопротивления затрачивается мощность, называемая мощностью на трение . Мощность, затрачиваемая на преодоление трения при вращении, будет тем больше, чем плотнее среда, в которой вращается диск, а также больше его поверхность и окружная скорость. Потери мощности на трение диска можно оценить по следующей формуле:

,

где d и U – средний диаметр ступени и окружная скорость на этом диаметре;

– удельный объем пара;

– коэффициент, зависит от режима на течения в камере между диском и неподвижными стенками, т.е. от числа Re=U*d/v, размеров камеры, шероховатости поверхности диска, наличия разгрузочных отверстий в нем и др. Обычно ступеней паровых турбины составляет (0,45÷0,8)·10^-3.

Относительные потери трения диска и бандажа ступени характеризуются отношением мощности трения диска к располагаемой мощности ступени и определятся по формуле:

.

Следует отметить, что эти потери существенно зависят от режима работы ступени: они пропорциональны кубу отношения скоростей.