Особенности работы радиальной центростремительной турбины

 

 

Рассмотрим особенности устройства и работы центростремительной радиальной турбины, широко применяемой в наддувочных турбокомпрессорах. Схема устройства радиальной турбины изображена на рис. 7.1. Из подводящего патрубка 1 газы поступают в сопловой аппарат 2 и далее в рабочее колесо 3, представляющее собой крыльчатку с радиальными лопатками. Выходные кромки рабочих лопаток загнуты таким образом, чтобы направление вектора абсолютной скорости газа на выходе было близко к осевому (поэтому более строго было бы называть такие турбины радиально-осевыми). Окружные скорости на входе в рабочее колесо и1 и на выходе из него и2 имеют разные значения. Так как диаметр рабочего колеса на входе d1 больше среднего диаметра на выходе d2 то при одном и том же числе оборотов п

Рис. 7.1

 

Относительная скорость газа изменяется не только вследствие расширения, но и под действием сил инерции, которые в центростремительной турбине замедляют скорость перетекания газа в межлопаточных каналах рабочего колеса. Для преодоления тормозящего влияния центробежных сил при движении газа от периферии к центру рабочего колеса центростремительные турбины всегда выполняются реактивными, со средней степенью реактивности ρ = 0,45÷0,55. Малые перепады давления газа в рабочем колесе (при малых ρ) могут оказаться недостаточными для преодоления центробежных сил, и тогда относительная скорость газа на выходе может стать равной нулю. Момент сил, действующих на рабочие лопатки турбины,

, (7.1)

где и - соответственно радиусы входной и выходной кромок рабочего колеса (см. рис. 7.1); .

Работа газа

, (7.2)

где - угловая скорость вращения ротора турбины.

 

При

(7.3)

Подставив (7.3) в (7.2), получим формулу для определения работы

, (7.4)

Здесь характеризует использование кинетической энергий газа, образованной в сопловом аппарате; соответствует работе, полученной вследствие ускорения газа в рабочем колесе; соответствует работе центробежной силы, действующей на 1 кг газа при изменении окружной скорости от и1 до и2.

В центростремительной турбине и1 > и2, поэтому работа центробежной силы суммируется с первым и вторым членами формулы (7.4) и увеличивает работу Lu. В центробежной турбине и2 > и1 поэтому Lе имеет положительный знак и уменьшает суммарную работу турбины Lu.

Так как в качестве наддувочных турбин применяются как осевые, так и радиальные, следует учитывать их относительные преимущества и недостатки.

 

 








Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 1365;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.