Действительная работа на окружности колеса
В результате силового воздействия потока на рабочие лопатки в осевой турбинной ступени совершается полезная работа Lu, равная произведению силы Рu на окружную скорость и, отнесенную к среднему диаметру ступени
. (14.1)
Эту работу (мощность) принято называть работой (мощностью) на окружности колеса, или окружной. Применительно к G = 1 кг/с.
. (14.2)
Работу на окружности колеса называют также окружным перепадом энтальпий.
В радиальной ступени
, (14.3)
или
, (14.4)
(14.5)
Для радиальной турбинной ступени при периферийном подводе рабочей среды (u1>u2) имеем
,
,
откуда
,
.
Подставив эти значения в формулу (14.5), получим
. (14.6)
Формула показывает, что в общем случае работа на окружности совершается вследствие изменения скоростей в абсолютном, относительном и переносном видах движения. Для осевой ступени u1=u2=u
(14.7)
При сравнении формул (14.6) и (14.7) видно, что в радиальной турбине появляется дополнительная сила, которой в осевой турбине нет. Эта сила называется кориолисовой.
При движении потока от центра к периферии (радиальная центробежная турбина) u1<u2, поэтому работа кориолисовой силы уменьшает общую полезную работу турбины. В центростремительной турбине, в которой поток движется от периферии к центру, u1>u2 - кориолисова сила увеличивает полезную работу турбины. В связи с этим на практике главным образом применяют радиальные турбины центростремительного типа.
Для турбинной ступени, работающей без использования выходной энергии 
тогда
.
Для осевой турбинной ступени рассмотрим разность располагаемой и окружной работ, которая составит окружные потери энергии,
. (14.8)
Обозначив указанную разность через 
, после преобразований получим
или
(14.9)
где 
- потеря кинетической энергии в сопловом аппарате;
- потеря кинетической энергии в рабочей решетке;
- потеря энергии с выходной скоростью.
Учитывая (14.8) и (14.9) получим
(14.10)
Формула (14.10) является общей как для ступени работающей с использованием выходной энергии, так и для ступени, работающей без ее использования.
Дата добавления: 2015-07-18; просмотров: 1014;